本文關鍵詞：可控電磁磁化器的開發(fā)與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源危機和環(huán)境污染一直困擾人類的生存，從而掀起人類對節(jié)能減排的熱潮，使得磁場的研究滲透到柴油機領域，因而有了磁化器在柴油機節(jié)能減排的應用。目前磁化器結構主要有永磁式和電磁式：永磁式磁化器由永磁鐵進行重組，產生的磁場都是非均勻的，試驗時一般取磁場的最大值來分析試驗結果；電磁式磁化器能產生高頻磁場和直流磁場，，高頻磁場用于管道除垢，但沒有應用到柴油機上；直流磁場應用到柴油機上主要是脫硫，并沒有研究磁場與節(jié)能減排參數關系，產生的直流磁場才17.3mT，磁場值過小，限制了磁場與節(jié)能減排關系的研究范圍。 本文主要是研制了磁強均勻可控的磁化器，并將該磁化器應用于磁化柴油，柴油機最大節(jié)油率可達4.17%，NO含量最多減少5.85%。該磁化器可以得到確切大小的磁場，且磁場值均勻、穩(wěn)定，磁場大小可以自由調節(jié)，磁場量程高達300mT，制造成本低。本課題預測了柴油機節(jié)能減排的最佳磁化方式，推進了磁化器在柴油機上節(jié)能減排的研究。 首先，本文從宏觀和微觀角度闡述了燃油磁化節(jié)能減排已有磁化機理，首次采用磁致伸縮理論全面解釋了柴油機節(jié)能減排效果與磁化三要素（磁強、流速、磁程）的關系，推斷燃油磁化前后其表面積的變化，預測了柴油磁化后能耗和煙度等參數的變化，為后續(xù)試驗結果的分析奠定了基礎。 其次，首次開發(fā)了磁強可控的均勻磁場磁化器，對磁化器的結構設計、磁場計算、材料選取、制造工藝和流程進行了研究，首次提出了磁化器電阻計算的經驗公式。設計了磁場可控閉環(huán)電路，使得磁場大小精確可調，同時屏蔽了磁化器磁場對電路的干擾。 再次，選用0.2T氣隙磁場進行對比分析，采用ANSYS軟件對氣隙磁場大小和磁場分布進行了仿真，利用特斯拉計測量了氣隙磁場的大小，研究表明氣隙磁場理論值、仿真結果和實際測量值基本一致。 最后，搭建了柴油機試驗臺架，探究了該磁化器節(jié)能減排的效果。有效連接并控制柴油機與磁化器、測功機、電子秤、煙度計、排氣分析儀等儀器，設計了精確的試驗方案，測量磁場與柴油機負荷特性下的油耗、煙度和尾氣NO等參數的關系，描繪了磁感應強度與節(jié)油率、排煙度、尾氣中碳氧化物和氮氧化物的關系圖，試驗表明：低負荷時，磁化結果比較明顯，油耗增多，煙度增大，NO含量最多減少5.85%；中負荷時節(jié)油率很明顯，達到4.17%，煙度和尾氣其他成分效果不明顯；高負荷時，磁化技術對油耗、煙度和尾氣NO等效果都不明顯。同時，分析了柴油磁化時間和柴油磁化后達到燃燒室的時間與節(jié)能減排的關系，測量了柴油磁化前后表面張力的變化，結合磁致伸縮理論和表面張力的變化有力地解釋了柴油機節(jié)能減排的機理，從而預測了柴油機節(jié)能減排的最佳磁化方式。
【關鍵詞】：節(jié)能減排 可控磁強 均勻磁場 磁致伸縮 表面張力
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TK423
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究意義13-14
• 1.2 磁處理技術在水中的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 磁處理技術在燃油中的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 磁化器國內外研究現(xiàn)狀17-20
• 1.5 本課題研究的內容和構架20-22
• 第二章 磁化燃油節(jié)能減排機理探究22-29
• 2.1 現(xiàn)有燃油磁化機理22-25
• 2.1.1 霧化理論22-23
• 2.1.2 量子理論23
• 2.1.3 分子聚集理論23-24
• 2.1.4 自感應共振24-25
• 2.2 磁致伸縮和彈性理論25-28
• 2.3 本章小結28-29
• 第三章 磁強均勻可控磁化器系統(tǒng)研究29-52
• 3.1 磁化器的結構設計29-36
• 3.1.1 鐵心結構設計29-31
• 3.1.2 磁化器磁路計算方法31-34
• 3.1.3 線圈的參數計算34-36
• 3.1.4 鐵心的重量36
• 3.2 磁化器鐵心制造36-40
• 3.3 磁化器線圈繞制40-43
• 3.4 磁化器注意事項43-44
• 3.5 可控磁強磁化器電子電路設計44-51
• 3.5.1 電源電路45-47
• 3.5.2 斬波電路47-49
• 3.5.3 單片機選擇49-50
• 3.5.4 電流測量采樣電路50-51
• 3.5.5 顯示電路51
• 3.6 本章小結51-52
• 第四章 磁化器磁場仿真與試驗研究52-57
• 4.1 匝數和電流的計算52-53
• 4.2 電磁模型建立53-55
• 4.3 仿真結果和測量結果分析55-56
• 4.4 本章小結56-57
• 第五章 柴油機試驗臺架搭建57-68
• 5.1 磁化器安裝和油管繞法58
• 5.2 柴油機簡介58-63
• 5.2.1 柴油機系統(tǒng)介紹59-60
• 5.2.2 柴油機磨合60-61
• 5.2.3 柴油機噪聲和顆粒污染61-63
• 5.3 柴油機測控系統(tǒng)63-64
• 5.4 試驗參數檢測設備64-67
• 5.4.1 油耗量65
• 5.4.2 FBY-201 煙度計65-66
• 5.4.3 FGA-4100 排氣分析儀66-67
• 5.5 本章小結67-68
• 第六章 磁化器試驗結果與分析68-77
• 6.1 磁化燃油負荷特性試驗68-73
• 6.1.1 磁化燃油對柴油機油耗的影響69-70
• 6.1.2 磁化燃油對柴油機煙度的影響70-71
• 6.1.3 磁化燃油對柴油機尾氣的影響71-73
• 6.1.4 磁化燃油試驗結果總結與分析73
• 6.2 磁化燃油對其表面張力的影響73-76
• 6.2.1 柴油磁化時間計算74-75
• 6.2.2 表面張力結果分析75-76
• 6.3 本章小結76-77
• 結論與展望77-79
• 1.主要工作及試驗結果77-78
• 2.創(chuàng)新點78
• 3.展望與建議78-79
• 參考文獻79-86
• 附錄86-90
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果90-91
• 致謝91-93
• 附件93

【引證文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 王東輝;謝小鵬;劉奕敏;蔡洪斌;馬超良;;磁化燃油對柴油機燃燒性能影響的實驗研究[J];潤滑與密封;2013年07期

  本文關鍵詞：可控電磁磁化器的開發(fā)與試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：379092