正丁醇摻混燃料預(yù)混層流燃燒特性研究.pdf

1、近年來，由于化石燃料的有限性以及化石燃料的大量使用所造成的一系列的環(huán)境問題，越來越多的注意力集中在了清潔可再生燃料的尋找上，正丁醇作為一種清潔生物燃料得到了廣泛的關(guān)注。相對于被廣泛利用的生物乙醇來說，正丁醇熱值較高、揮發(fā)性小、腐蝕性小,可以用現(xiàn)有輸油管道運輸，并且正丁醇的物理化學(xué)性質(zhì)與汽油非常相似，可以與汽油以任意比例互溶，因此丁醇具有良好的應(yīng)用前景。目前，關(guān)于正丁醇的研究主要集中在發(fā)動機臺架試驗研究上，而對于正丁醇的基礎(chǔ)燃燒特征研究較

2、少。因此，本文以正丁醇為研究對象，對正丁醇及其摻混燃料的預(yù)混層流燃燒特性進行了實驗和模擬研究。
　　在實驗研究中，借助于向外傳播的球形火焰，研究了不同燃空當(dāng)量比、初始壓力下正丁醇-乙醇/正庚烷/異辛烷的預(yù)混層流燃燒特性，詳細(xì)分析了初始條件及摻混燃料的種類對正丁醇預(yù)混層流燃燒速度和火焰不穩(wěn)定性的影響。實驗結(jié)果表明，燃料的無拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣群蛯恿魅紵俣染S當(dāng)量比的增加先增加后減小，并在當(dāng)量比為1.1附近達到最大值。提高初始壓力時，燃

3、料的層流燃燒速度降低，火焰不穩(wěn)定性增加，火焰出現(xiàn)細(xì)胞狀結(jié)構(gòu)的時間提前。四種燃料當(dāng)中乙醇的層流燃燒速度最快，異辛烷最慢，正丁醇和正庚烷介于兩者之間。在正丁醇中摻入異辛烷和正庚烷會降低其層流燃燒速度，但馬克斯坦長度增加，即火焰的穩(wěn)定性提高；當(dāng)在正丁醇中摻入乙醇時，結(jié)果恰好相反。
　　在本文中，借助于氣相化學(xué)動力學(xué)軟件CHEMKIN PRO，對不同壓力及當(dāng)量比下正丁醇-空氣混合物的一維平面火焰進行了模擬研究，分析了一維平面火焰的結(jié)構(gòu)以及