正丁醇-柴油混合燃料噴霧特性的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、醇類(lèi)燃料是具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?nèi)燃機(jī)清潔替代燃料，其物理和化學(xué)特性對(duì)柴油機(jī)可燃混合氣的形成、燃燒過(guò)程及污染物的排放有較大的影響。
　　以正丁醇/柴油混合燃料為研究對(duì)象，開(kāi)展了不同正丁醇摻混比的混合燃料噴霧特性的試驗(yàn)研究，建立了正丁醇/柴油混合燃料多維噴霧模型，對(duì)噴霧過(guò)程進(jìn)行了仿真，分析了正丁醇摻混比對(duì)混合燃料噴霧特性的影響。
　　開(kāi)展了不同正丁醇摻混比的混合燃料理化特性試驗(yàn)。分析了正丁醇摻混比對(duì)混合燃料的密度、粘度、表面張力等與燃

2、料霧化性能相關(guān)的理化特性參數(shù)的影響。結(jié)果表明，隨著正丁醇摻混比的增加，混合燃料的密度、粘度、表面張力下降。正丁醇摻混比越高的混合燃料在某一相同餾出率下對(duì)應(yīng)的溫度越低。與柴油相比，混合燃料的閃點(diǎn)明顯下降。
　　搭建了由Brilliant b-10激光器、高壓共軌燃料噴射試驗(yàn)臺(tái)和FlowSense EO2M CCD相機(jī)組成的激光測(cè)量系統(tǒng)。在常溫常壓的條件下，運(yùn)用同步攝像技術(shù)測(cè)量了不同正丁醇摻混比的混合燃料噴霧特性參數(shù)。結(jié)果表明，混合燃

3、料中正丁醇的摻混比越高，其噴霧錐角增加，噴霧貫穿距離減小。噴油壓力對(duì)燃料噴霧的幾何外形具有非常明顯的影響。
　　在常溫條件下，運(yùn)用CFD軟件建立了燃料單孔噴霧計(jì)算模型，模擬了柴油和正丁醇摻混比為10％、20％、40％的混合燃料的噴霧發(fā)展歷程、貫穿距離、SMD和濃度分布。結(jié)果表明，在噴霧過(guò)程的初期，正丁醇摻混比對(duì)混合燃料噴霧貫穿距離的影響并不明顯，隨后影響逐漸顯著?；旌先剂现姓〈嫉膿交毂壤仙?，其SMD降低，噴注液相濃度的分布更加

4、均勻。
　　考察了環(huán)境背壓、噴油壓力、噴孔直徑、燃料溫度對(duì)正丁醇/柴油混合燃料噴霧特性的影響。結(jié)果表明，隨著環(huán)境背壓的升高，混合燃料的噴霧貫穿距離明顯下降，噴注的液相最高濃度明顯上升。提高噴油壓力會(huì)促進(jìn)噴霧液滴的破碎，SMD顯著降低。噴孔直徑的減小會(huì)導(dǎo)致混合燃料的SMD下降，噴注的軸向和徑向擴(kuò)展能力受到削弱。燃料溫度升高對(duì)混合燃料的噴霧貫穿距離影響不大，但是可以顯著地降低混合燃料的SMD，噴注的液相最高濃度下降。
　　根據(jù)1