汽油、柴油等石油燃料由200³00種碳?xì)浠衔锝M成,其燃油液滴的蒸發(fā)過程對內(nèi)燃機(jī)的燃燒特性和污染物排放有重要影響。針對石油燃料的多組分特征,本文建立了混合蒸發(fā)模型對其液滴蒸發(fā)過程進(jìn)行計(jì)算�；旌险舭l(fā)模型兼顧離散組分方法和連續(xù)熱力學(xué)方法,將燃油模擬為正鏈烷烴、異構(gòu)烷烴、烯烴、環(huán)烷烴和芳香烴這5組烴類化合物的混合物,每組烴類化合物中的組分分布使用關(guān)于摩爾質(zhì)量的Gamma分布描述,從而每組化合物的熱物性參數(shù)都可表述為平均摩爾質(zhì)量、溫度和壓力的函數(shù)。此外,本文推導(dǎo)了該混合蒸發(fā)模型涉及各分布參數(shù)的氣相輸運(yùn)方程、液滴內(nèi)部組分分布的動(dòng)態(tài)變化模型、氣-液相平衡關(guān)系、液滴傳熱模型以及熱物性參數(shù)計(jì)算方法。利用該蒸發(fā)模型,本文首先通過模擬靜止正庚烷液滴的蒸發(fā)過程,對混合蒸發(fā)模型的蒸發(fā)速率計(jì)算方法和氣-液相平衡關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn),并且將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗(yàn)證了該蒸發(fā)模型的準(zhǔn)確性;其次,本文利用該混合蒸發(fā)模型計(jì)算燃油的蒸餾曲線,并與單Gamma分布模型的計(jì)算結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,表明當(dāng)前混合蒸發(fā)模型能夠更加準(zhǔn)確地計(jì)算燃油熱物性參數(shù)以及燃料組分分布;最后,本文使用混合蒸發(fā)模型對單個(gè)汽油... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

第 2 章 混合蒸發(fā)模型、柴油等石油燃料液滴蒸發(fā)模擬研究中，整體計(jì)算流場是中，由于計(jì)算資源等條件的限制，很難考慮所有因素對液要對整體計(jì)算域進(jìn)行劃分，并采用合理的方法和假設(shè)對。滴在蒸發(fā)過程中，液相燃料不斷蒸發(fā)并逐漸轉(zhuǎn)化為燃料蒸本文將整體計(jì)算域劃分為三個(gè)部分，即：氣相部分、液相圖 2....

圖 2.2 混合蒸發(fā)模型原理圖Fig. 2.2 The schematic of the HMC model在混合蒸發(fā)模型中，由于忽略燃料蒸汽的溶解作用，液相部分幾個(gè)化合物組爾分?jǐn)?shù)之和恒等于 1，即[37]：F ,l11Kkkx= =(中，K 表示燃料中化合物組的個(gè)數(shù)，取值為 5。xFk,l表示液相燃料中化合物組摩爾分?jǐn)?shù)。氣相部分和氣 液相界面處由燃料蒸汽和環(huán)境氣體組成，幾個(gè)化合摩爾分?jǐn)?shù)之和與環(huán)境氣體摩爾分?jǐn)?shù)之和等于 1，即[37]：F ,v amb11Kkkx x= + =(中，xFk,v表示燃料蒸汽中化合物組 k 的摩爾分?jǐn)?shù)，xamb表示環(huán)境氣體的摩爾分?jǐn)?shù).1.1 Gamma 分布

圖 2.3 液滴表面熱量傳遞示意圖. 2.3 The schematic of heat transfer process at drop surface和液滴表面的熱交換量 qi如下：ld s( )iq T T = 別表示燃料液滴的平均溫度和表面溫度。λl表示液熱邊界層厚度。另外，液滴溫度 Tl(r)與徑向距離 r 滿2l l, l, l,( )T T TT r = a + b r + c r cl,T表示與液滴內(nèi)部溫度場分布相關(guān)的系數(shù)。液滴度的表達(dá)式如下：l0l s2 2d l0 0( )0( )4 d 4 ( )drr RR RT rrT r TT r r r T r r== = = =


本文編號：3534692