丁醇-柴油喷雾燃烧特性实验研究

摘要

丁醇作为一种可再生的含氧燃料,正获得越来越多的研究.本文利用定容燃烧弹和纹影仪,全面研究了不同氧浓度(9％,15％和21％),不同环境温度(800K,1000K和1200K)和不同丁醇含量(0％,10％和20％m/m)的丁醇柴油喷雾燃烧特性..研究表明,降低氧浓度,降低环境温度,可以明显增加滞燃期.丁醇含量的变化,对滞燃期影响不明显.除此之外,在低温和低氧浓度条件下,滞燃期对温度和氧浓度的变化十分敏感.稳定火焰升举长度与滞燃期密切相关,也表现出与滞燃期同样的变化趋势.丁醇含量为10％的最大燃烧压力要高于其他的两种组分,说明丁醇的少量加入,有助于改善动力性.但是,丁醇含量为10％的燃烧稳定性也最差.降低氧浓度,降低环境温度,提高丁醇含量,这三个措施都使得综合自然火焰亮度(INFL)曲线的峰值降低.同时,环境温度越低,丁醇含量越高,时间积分下的综合自然火焰亮度(TINL)越小.环境温度越低,丁醇对降低TINL的作用越明显.环境温度较高(1000K和1200K),氧浓度为15％的TINL最大;环境温度为800K,随着氧浓度的下降,TINL单调减少.上述丁醇柴油的基础燃烧特性可为发动机参数的选择(EGR率,喷油时刻和丁醇含量)提供重要指导.