發(fā)布時(shí)間：2020-08-15 10:26

【摘要】：在現(xiàn)今石油短缺、排放法規(guī)日益嚴(yán)格的雙重壓力下，尋找綠色、可再生的替代燃料成為內(nèi)燃機(jī)的重要研究方向。由于我國(guó)石油進(jìn)口量日益增加，尋求能夠滿足柴油機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性要求的清潔代用燃料成為當(dāng)務(wù)之急。生物柴油以其可再生、來(lái)源廣泛而得到廣泛的重視和應(yīng)用，并被大力推廣。生物柴油是生物油脂與低碳醇在催化劑作用下經(jīng)酯化反應(yīng)生成的脂肪酸酯，與普通柴油的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性能相近。因此本課題通過(guò)對(duì)生物柴油噴霧特性的研究，為其應(yīng)用提供相關(guān)理論和技術(shù)支持。 本課題搭建了基于EFS燃油單次噴射測(cè)量?jī)x驅(qū)動(dòng)模塊，以Freescale的MC9S12DG128單片機(jī)為噴油器與高速攝像機(jī)的同步控制核心的高壓共軌燃油噴霧實(shí)驗(yàn)臺(tái)架，對(duì)燃油噴射過(guò)程進(jìn)行了同步拍攝。 本文所研究的生物柴油為酸化油生物柴油。檢測(cè)了酸化油生物柴油的組成成分和比例，測(cè)定對(duì)比了酸化油生物柴油/柴油混合燃料的理化指標(biāo)；重點(diǎn)考察了替代燃料摻混比例、噴油壓力和定容燃燒彈的背壓對(duì)混合燃料噴霧特性的影響。結(jié)果表明： 噴油量對(duì)背壓、電機(jī)轉(zhuǎn)速以及生物柴油含量的改變不太敏感。不同配比的酸化油生物柴油混合燃料對(duì)噴霧特性的影響：B100的噴霧貫穿距最大，B0的噴霧錐角較其它的混合燃料要高；純柴油的油束頭部較大一些，霧化效果相對(duì)較好；隨著生物柴油含量的增加，其噴霧頭部速度也隨之增大。噴油壓力對(duì)噴霧特性的影響：隨著噴油壓力的提高，相同體積的燃油的霧化效果明顯增強(qiáng)，油束前端與介質(zhì)氣體卷吸強(qiáng)烈，頭部形狀飽滿；在燃油噴射末期，噴油壓力為50MPa與80MPa下的噴霧貫穿距幾乎相當(dāng)，130MPa噴油壓力下的噴霧貫穿距有下降趨勢(shì)；噴油壓力對(duì)噴霧錐角的影響較小。定容燃燒彈背壓對(duì)噴霧特性的影響：隨著背壓的增大，B50的噴霧貫穿距和噴霧前鋒速度均減小，噴霧錐角增大，背壓較大時(shí)不利于液滴的霧化蒸發(fā)。經(jīng)過(guò)對(duì)比三種不同噴油壓力下的破碎時(shí)間發(fā)現(xiàn)噴油壓力越高，噴霧破碎時(shí)間越短，噴霧前鋒速度也越大；其次，容彈背壓和生物柴油的含量對(duì)噴霧前鋒速度也有影響，背壓的增大或生物柴油含量的減小均會(huì)造成噴霧前鋒速度的降低。電控高壓共軌柴油機(jī)上燃用不同比例生物柴油/柴油混合燃料的燃燒與排放特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：缸內(nèi)的預(yù)混燃燒和擴(kuò)散燃燒壓力峰值隨著生物柴油摻混比例的增加而增大，燃燒始點(diǎn)提前，燃燒持續(xù)期縮短，最高燃燒溫度升高；在整條負(fù)荷特性曲線上，隨著柴油機(jī)負(fù)荷的增大，CO和HC排放減小，NO_x增大；生物柴油的NO_x排放高于柴油。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK6
【圖文】：

二維空間特性即噴霧貫穿距和噴霧錐角的測(cè)量。柴油機(jī)噴霧特性現(xiàn)代測(cè)試方應(yīng)用較多的有激光散射法、激光全息法和激光誘導(dǎo)熒光法，這些方法建立在散射、干涉原理上可以測(cè)量得到噴霧微滴場(chǎng)分布的三維瞬態(tài)全息記錄，為深究柴油的霧化機(jī)理及對(duì)噴霧特性的影響因素提供了保證。下面對(duì)這幾種方法作簡(jiǎn)單介紹。.3.1 閃光攝影法閃光攝影法就是用相機(jī)將燃油噴霧的整個(gè)過(guò)程記錄下來(lái)，然后對(duì)圖片進(jìn)行分析，并讀取噴霧特性參數(shù)的變化趨勢(shì)。該技術(shù)操作簡(jiǎn)單、成本較低，可以清晰的圖片。此方法適用于測(cè)量油束的宏觀特性參數(shù)，即噴霧貫穿距和噴霧。.3.2 高速攝像法

其減弱程度與被遮擋住的比例成正比那么由于不同密度梯度的折射率不同，使得定都能折射到平面 2 上，這樣就會(huì)造成刀口另外一些點(diǎn)上的光遮擋的較少，從而導(dǎo)致在區(qū)域，產(chǎn)生所謂的紋影效果，這也就是紋影進(jìn)了參考光束的概念，用能量非常集中、方束。噴霧場(chǎng)中的液滴的光振幅和相位信息在碼，當(dāng)通過(guò)噴霧場(chǎng)的物光和參考光疊加為一的強(qiáng)度和兩束光波間的相位差，這些信息會(huì)現(xiàn)系統(tǒng)使光通過(guò)全息發(fā)生衍射，將噴霧場(chǎng)中

第3章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建和實(shí)驗(yàn)裝置本文高壓共軌燃油噴霧實(shí)驗(yàn)臺(tái)以 PC 機(jī)為上位機(jī)，EFS 公司的 EFS8427 單次噴射測(cè)量?jī)x驅(qū)動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)噴油器噴射，對(duì)酸化油生物柴油/柴油混合燃料噴霧特性進(jìn)行研究，本章主要介紹實(shí)驗(yàn)臺(tái)和相關(guān)測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；此外，對(duì)電控高壓共軌柴油機(jī)燃用生物柴油/柴油的燃燒特性和排放特性研究的實(shí)驗(yàn)臺(tái)架進(jìn)行介紹。3.1 高壓共軌燃油噴射實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)本課題的高壓共軌燃油噴霧實(shí)驗(yàn)臺(tái)布置示意圖見(jiàn)圖 3-1。其主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備在以下小節(jié)中分別進(jìn)行介紹。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2793984