柴油生物醇类混合燃料喷雾混合气形成过程研究

摘要

柴油生物醇类混合燃料作为柴油的替代燃料使用，可大幅度降低柴油机的碳烟排放，且生物醇类燃料来源广泛，价格低廉，因此在实际应用方面具有十分广阔的前景。本文使用了柴油含水乙醇乳化燃料和柴油正丁醇混合燃料，对其配制，理化特性和喷雾混合气形成过程进行深入研究，以揭示其消烟机理，促进柴油生物醇类混合燃料的推广使用。　　本文使用含水量20%的含水乙醇和正丁醇作为添加燃料，按照体积百分比与柴油进行混合，配制了多种柴油含水乙醇乳化燃料和柴油正丁醇混合燃料。其中柴油含水乙醇乳化燃料在配制时使用了乳化剂和助乳化剂，以提高乳化燃料的稳定性。　　理化特性是不同燃料之间呈现出喷雾特性差异的原因所在，本文对各混合燃料的密度、表面张力、运动粘度等进行了测量，对其含氧量、十六烷值、低热值等进行了计算。　　最后，依托定容燃烧弹实验系统，使用阴影法和米氏散射的光学诊断方法，对柴油生物醇类混合燃料的喷雾混合气形成过程进行了研究，使用图像处理的方法，得到喷雾的贯穿距和锥角。再结合喷雾模型的计算结果，对各燃料喷雾特性的差异进行分析讨论。

目录

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 柴油机有害排放物生成机理

1.3 柴油生物醇类混合燃料

1.4本文的主要工作

1.5本文的主要创新点

第二章 实验装置与方法

2.1 柴油含水乙醇乳化燃料的配制

2.2 柴油正丁醇混合燃料的配制

2.3预燃式定容燃烧弹测试系统

2.4本章小结

第三章 柴油生物醇类混合燃料理化特性测量

3.1密度

3.2 表面张力

3.3 运动粘度

3.4 蒸馏特性

3.5含氧量与氢碳比

3.6十六烷值

3.7低热值

3.8汽化潜热

3.9本章小结

第四章 一维喷雾模型仿真分析

4.1Naber和Siebers的一维喷雾模型

4.2Hiroyasu和Arai的喷雾模型

4. 3 三种喷雾模型计算结果的验证与对比分析

4.4本章小结

第五章 柴油生物醇类混合燃料喷雾特性分析

5.1喷雾特征参数确定方法

5.2实验方案及图像处理方法

5.3非蒸发喷雾试验结果分析

5.4阴影法蒸发喷雾试验结果分析

5.5米氏散射蒸发喷雾试验结果分析

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文主要结论

6.2 后续试验计划

参考文献

致谢

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