纳米燃油悬浮液滴蒸发特性试验研究

摘要

通过两步法配制不同浓度与粒径的碳纳米管(carbon nanotube,CNT)纳米燃油,搭建单液滴蒸发可视化装置进行纳米燃油和柴油液滴的蒸发试验,以期为探究纳米粒子对燃油蒸发演化过程影响规律及其在燃油中异相传热传质机理提供数据支撑.研究结果表明:在400°C下,柴油和纳米燃油液滴蒸发较为平稳,直径D变化符合经典D2定律,蒸发过程分为定容蒸发和稳定蒸发2个阶段;50,100和150 mg/L的纳米燃油液滴的平均蒸发速率分别比纯柴油液滴的平均蒸发速率下降3.3％,5.0％和8.3％,可见纳米粒子的加入抑制了液滴的蒸发;随着粒子浓度或粒径的增大,纳米粒子对蒸发的抑制作用增强.在700°C下,液滴发生微爆,其直径变化不再符合经典D2定律,蒸发过程分为定容蒸发和波动蒸发2个阶段;50,100和150 mg/L的纳米燃油液滴的平均蒸发速率分别比纯柴油液滴的平均蒸发速率增加8.8％,13.9％和27.3％,可见在该温度下纳米粒子对燃油蒸发起促进作用;随着粒子浓度的增加或粒径的减小,其促进作用越显著.