乙醇柴油喷油雾化、蒸发和燃烧过程比较研究

摘要

喷油燃烧对内燃机的热效率和污染物排放有着重要的影响.为比较喷油燃烧过程中雾化、蒸发和燃烧三个步骤的差别与内在联系,在定容燃烧弹实验台上,采用高速数字摄像机和纹影仪对三种类型的乙醇柴油喷雾进行了可视化实验研究.为了解喷油燃烧全历程特性,根据喷雾图像,定性分析了喷油持续期和喷油结束后三类喷雾的结构特征,定量测量了特征长度、锥角和投影面积等喷雾宏观特性.结果表明,蒸发不会影响喷雾的贯穿,对锥角和投影面积的影响比雾化大;燃烧对喷雾贯穿影响较小,对投影面积的影响比蒸发过程大.燃烧过程起始于喷雾束的中部外围区域,再扩展至喷雾头部区域.喷油结束后,存在定向发展的波纹状残留结构;喷雾根部区域残留有燃油蒸气,但始终无燃烧亮光.在15％氧浓度条件下,喷雾火焰依然存在明显的U型扩散结构,表明在本文实验条件下E20喷油燃烧由扩散主导.