甲醇生物柴油混合燃料霧化及著火過程的研究.pdf

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4、)~tXii·ta:7::.$':11Jft1:4.~;t;JfJIH"分類號U464.173密級公開UDC621.4編號10299B1304011博士學(xué)位論文甲醇/生物柴油混合燃料霧化及著火過程的研究*指導(dǎo)教師王忠教授作者姓名李瑞娜申請學(xué)位級別博士專業(yè)名稱動力工程及工程熱物理論文提交日期2016年3月31日論文答辯日期2016年5月29日學(xué)位授予單位和日期江蘇大學(xué)2016年6月20答辯委員會主席評閱人______________2016年5月*論文的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金項目（51376083）的資助。ClassifiedInde

5、x:U464.173UDC:621.4Ph.D.DissertationStudyontheAtomizationandIgnitionProcessofMethanol/BiodieselBlendFuelByLiRuinaMajor:PowerEngineeringandEngineeringThermalPhysicsSupervisor:WangZhongJiangsuUniversityMay,2016摘要摘要柴油機燃用含氧替代燃料，能夠有效降低排放污染物。甲醇和生物柴油作為柴油機的含氧替代燃料，得到了越來越廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。柴油

6、機燃用甲醇/生物柴油混合燃料不僅能夠替代石化燃料，還能有效降低柴油機排放污染物。甲醇、生物柴油與柴油的分子結(jié)構(gòu)、理化特性不同，燃料在柴油機缸內(nèi)的霧化過程不同，對著火過程也會產(chǎn)生影響。論文共分七章，重點圍繞小型農(nóng)用柴油機燃用甲醇/生物柴油混合燃料的霧化和著火過程，采用理論分析和試驗研究相結(jié)合的方法，從混合燃料的理化特性、液滴蒸發(fā)特性、噴霧特性、著火過程以及改善混合燃料著火過程的措施等方面開展了研究工作，解釋了甲醇/生物柴油混合燃料的二次霧化過程，提出了柴油機燃用混合燃料的自燃-點燃著火模式，確定了柴油機燃用混合燃料的甲醇最佳摻混比范圍。針對甲

7、醇/生物柴油混合燃料的理化特性，采用接觸角試驗，考察了混合燃料的互溶性；結(jié)合小角X射線散射試驗，測量了混合燃料中甲醇液滴的微觀尺度，探討了燃料的分子結(jié)構(gòu)與理化特性之間的關(guān)系，考察了甲醇與生物柴油的微觀混合方式。結(jié)果表明，甲醇與生物柴油的互溶性較好；但微觀上，混合燃料中存在生物柴油包裹甲醇的納米液滴，當(dāng)甲醇的摻混比為10%和20%時，混合燃料中甲醇液滴的平均半徑為11.00nm和9.88nm；基于燃料分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征和活性原子機理，建立了醇類燃料和酯類燃料的十六烷值估算公式，并計算了不同摻混比時甲醇/生物柴油混合燃料的十六烷值。圍繞混合燃料

8、的霧化過程，從液滴的蒸發(fā)特性和混合燃料的噴霧特性兩個方面開展了研究。（1）根據(jù)甲醇/生物柴油混合燃料液滴在柴油機缸內(nèi)蒸發(fā)的特點，建立并驗證了混合燃料在對流熱空氣氛圍環(huán)境I江蘇大學(xué)