生物柴油-柴油混合燃料噴霧特性研究.pdf

1、噴霧技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到了人類生產(chǎn)和生活的許多領(lǐng)域。在燃燒設(shè)備上，噴霧質(zhì)量的優(yōu)劣將影響點火、燃燒效率、燃燒穩(wěn)定性、溫度分布、排氣污染等各方面性能。燃燒技術(shù)的進(jìn)步與噴霧技術(shù)密切相關(guān)，相互促進(jìn)，共同提高。噴霧質(zhì)量評價也因為噴霧的重要性而顯得至關(guān)重要。理論計算研究可以對更多的影響因素進(jìn)行更為詳盡的研究，這是試驗研究無法取代的。 導(dǎo)師曹建明教授運用最大熵原理和質(zhì)量、動量守恒定律推導(dǎo)出了噴霧液滴尺寸分布函數(shù)。本文采用高分辨率數(shù)碼照相機(jī)對柴

2、油和生物柴油混合燃料BO(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的體積比為0％)、B24(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的體積比為24％)、MB24(生物柴油、乙醇和添加劑占生物柴油/柴油混合燃料的體積比為24％，1％和0.01％)、B50(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的體積比為50％)、B100(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的體積比為100％)噴霧特性進(jìn)行了對比研究。 在此基礎(chǔ)之上，本文建立了柴油與生物柴油混合噴霧液滴尺寸

3、分布模型，利用Fortran語言編制計算程序，對其尺寸分布進(jìn)行數(shù)值計算并與試驗結(jié)果做了對比分析，理論計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)擬合較好。結(jié)果表明：隨著生物柴油摻混比的增大，燃料粘度增大，噴霧錐角變小，Sauter平均直徑增大。與MB24相比，由于純柴油的相對尺寸范圍和發(fā)散邊界較大，因此其Sauter平均直徑比B24混合燃料的略大。由于改制油MB24中乙醇的稀釋作用，Sauter平均直徑最小，霧化質(zhì)量明顯改善。從噴霧液滴尺寸的數(shù)目分布可以看出，所

4、有燃料的曲線峰值均位于14mμ處，小顆粒液滴較多。隨著生物柴油摻混比的增大，曲線峰值下降，曲線趨勢均勻平緩，說明燃料粘度的增大將使霧化油滴的尺寸分布漸趨均勻。從液滴尺寸的累積體積分布可以看出，隨著生物柴油摻混比的增大，到達(dá)某一累積體積的油滴直徑增大，說明大顆粒油滴變得較多。 本文就拉格朗日因子對模型的影響進(jìn)行了初步探索，經(jīng)過反復(fù)嘗試發(fā)現(xiàn)，在計算柴油和生物柴油分布時，拉格朗日因子變化系數(shù)的初始值分別取1.17-1.21時相應(yīng)的拉格