基于定容燃燒彈的正丁醇-柴油混合燃料噴霧特性研究.pdf

1、二代生物燃料正丁醇多是以汽油的生物替代燃料和柴油的摻混生物燃料應(yīng)用于發(fā)動機(jī)。相比于甲醇和乙醇，正丁醇具有不溶于水、與汽柴油任意比例互溶，熱值高，十六烷值高和揮發(fā)性低的優(yōu)勢，這些優(yōu)勢使其在實現(xiàn)柴油機(jī)高效清潔燃燒方面具有很大潛能;并且由于正丁醇增加了燃料氧和原料可再生，對于降低柴油機(jī)排放和緩解全球能源危機(jī)具有重大的意義。同時由于噴霧特性對柴油機(jī)的燃燒和排放性能有著很直接的影響，因此，研究正丁醇-柴油混合燃料的噴霧特性有著重要的意義。

2、　　首先，本試驗搭建了包括定容燃燒彈彈體、共軌噴油器試驗臺、光路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、高壓氮?dú)庀到y(tǒng)和高速攝影系統(tǒng)等子系統(tǒng)的試驗臺。編寫了圖片處理程序用以讀取噴霧圖片并進(jìn)行分析，通過分割圖像，提取輪廓邊緣等操作后，可以分析得出混合燃料的噴霧錐角和噴霧貫穿距離等噴霧特性參數(shù)。
　　然后，本文針對正丁醇-柴油、正丁醇-柴油-汽油、柴油-汽油和柴油這4種燃料，在常溫高壓定容燃燒彈內(nèi)(20℃，2MPa)，研究了它們在不同噴油壓力(100MPa、1

3、30MPa、160MPa)條件下的噴霧過程。通過圖像后處理分析發(fā)現(xiàn):
　　隨著時間的推移，噴霧錐角和貫穿距離在噴霧初期急速增長，然后增長趨勢減弱，最后大小逐漸趨于穩(wěn)定;噴油壓力對噴霧錐角的影響在4°～5°左右;噴油壓力越大，噴霧錐角和貫穿距離也就越大;在同一噴油壓力下，四種混合燃料的噴霧錐角由大到小依次為:柴油-汽油＞正丁醇-柴油-汽油＞正丁醇-柴油＞柴油，而噴霧貫穿距離由大到小則依次是柴油＞正丁醇-柴油＞正丁醇-柴油-汽油＞柴油