基于定容燃燒彈的生物柴油-柴油混合燃料噴霧特性研究.pdf

1、生物柴油，是一種以動(dòng)物油脂、各種廢棄油脂、油料作物如大豆和蓖麻等、林木果實(shí)如黃連木和棕櫚等、油料水生植物如工程微藻等以及微生物油脂等作為原料，通過(guò)酯化反應(yīng)得到的一種長(zhǎng)鏈脂肪酸甲烷基脂。其具有非常高的可生物降解性和毒性很小，在內(nèi)燃機(jī)沒(méi)有大的結(jié)構(gòu)改變的情況下能較好代替柴油，動(dòng)力性不會(huì)有很大降低，可以實(shí)現(xiàn)硫化物、芳香族化合物、碳煙和CO等有害排放物的較低排放，對(duì)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(shí)由于噴霧特性對(duì)柴油機(jī)的燃燒和

2、排放性能有著很直接的影響，所以，研究生物柴油-柴油混合燃料的噴霧特性有著重要的意義。
　　首先，本試驗(yàn)搭建了包括定容燃燒彈彈體、共軌噴油器試驗(yàn)臺(tái)、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(yàn)臺(tái)，再通過(guò)MATLAB軟件編寫(xiě)圖像分析處理程序，對(duì)噴霧圖片進(jìn)行圖像分割、輪廓邊緣提取等操作，從中分析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)。
　　本實(shí)驗(yàn)根據(jù)生物柴油-柴油混合燃料中生物柴油所占比例，采用6種配比，

3、即0％（純0#柴油）、10％、30％、50％、70％、100％（純生物柴油），在常溫高壓定容燃燒彈內(nèi)(27℃，2MPa)，分別研究它們?cè)诓煌瑖娪蛪毫?75MPa、95MPa、115Mpa、135MPa)條件下的噴霧過(guò)程。最后通過(guò)圖像分析處理發(fā)現(xiàn):
　　當(dāng)我們將噴油的壓力控制在固定不變化的條件時(shí)，對(duì)于相同混合比例的實(shí)驗(yàn)混合燃料，它們的噴霧錐角和貫穿距離將會(huì)伴隨著時(shí)間的變化而呈如下發(fā)展趨勢(shì):噴霧前期急劇增長(zhǎng)，中期增長(zhǎng)速度減緩，后期幾乎

4、不再變化并逐漸趨于穩(wěn)定。同一配比混合燃料，其噴霧錐角和貫穿距離均隨著噴油壓力的增大而增大，噴油壓力對(duì)噴霧錐角的影響在3°～4°左右，而且隨著混合燃料中生物柴油摻混比例的增大，噴霧貫穿距離和噴霧錐角因噴油壓力的提高而變大的幅度也會(huì)有所增強(qiáng)。同一噴油壓力條件下，混合燃料的噴霧錐角隨著生物柴油濃度的增大而增大，噴霧貫穿距離隨著生物柴油濃度的增大而減小，但噴霧錐角增大的幅度明顯大于噴霧貫穿距離減小的幅度，所以綜合下來(lái)，當(dāng)混合燃料中添加生物柴油時(shí)