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《基于靜電噴霧的乙醇_生物柴油摻混燃料霧化及燃燒特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、工程碩士學(xué)位論文基于靜電噴霧的乙醇/生物柴油摻混燃料霧化及燃燒特性研究作者姓名江政緯工程領(lǐng)域動力工程校內(nèi)指導(dǎo)教師甘云華教授校外指導(dǎo)教師王志義高級工程師所在學(xué)院電力學(xué)院論文提交日期2018年03月Studyontheelectrosprayandcombustioncharacteristicsofbiodiesel-ethanolblendsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：JiangZhengweiSupervisor：Prof.GanYunhuaSouthChinaU
2、niversityofTechnologyGuangzhou,China分類號：TK16學(xué)校代號：10561學(xué)號：201521011609華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于靜電噴霧的乙醇/生物柴油摻混燃料霧化及燃燒特性研究作者姓名：江政緯指導(dǎo)教師姓名、職稱：甘云華教授王志義高級工程師申請學(xué)位級別：工程碩士工程領(lǐng)域名稱：動力工程論文形式：?產(chǎn)品研發(fā)?工程設(shè)計√應(yīng)用研究?工程/項目管理?調(diào)研報告研究方向：新型燃燒技術(shù)論文提交日期：年月日論文答辯日期：2018年3月11日學(xué)位授予單位：華南理工大學(xué)學(xué)位授予日期：年月日答辯委員會成員：主席：梁德青委員：劉
3、金平陸繼東甘云華李澤宇摘要隨著全球石油儲量的枯竭，能源需求的不斷增長以及化石燃料引起的環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)等問題日益嚴(yán)重，開發(fā)新的、對環(huán)境無害的、非石油類的可再生能源是未來能源發(fā)展的主體思路。近年來，生物柴油由于其可再生性、環(huán)保性等優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景，成為廣受歡迎的石化柴油替代品。然而由于生物柴油的高粘度以及低揮發(fā)性，常規(guī)的發(fā)動機(jī)霧化器難以實現(xiàn)其高效的霧化。針對生物柴油存在的霧化效果差等問題，本文創(chuàng)造性地提出將靜電噴霧技術(shù)應(yīng)用在乙醇/生物柴油摻混燃料的霧化與燃燒。通過對實驗和數(shù)值模擬研究，并結(jié)合理論分析和液滴受力分析，對靜電噴霧速度場
4、開展了分析，并討論了空間電場及空氣流場對液滴速度場的形成及分布的影響。其次，通過實驗獲得了不同摻混比例下乙醇/生物柴油摻混燃料的靜電噴霧形態(tài)，對比和分析了其靜電噴霧液滴粒徑及速度分布規(guī)律，并研究了其噴霧液滴破碎機(jī)理。最后以乙醇/生物柴油摻混液體為燃料，研究其在微小燃燒器內(nèi)的穩(wěn)燃極限及機(jī)理，并對比和分析不同摻混比例下的燃燒效率及排放特性。結(jié)果表明，噴霧外圍液滴與空氣流場有較強(qiáng)的相互作用，導(dǎo)致噴霧中軸線附近的液滴速度分布變化較小，而在噴霧外圍處的液滴速度分布沿徑向劇烈變化；隨著空氣入口速度的增大，乙醇/空氣同軸射流靜電噴霧形態(tài)先趨于發(fā)散，當(dāng)空氣
5、入口速度大于噴霧外圍液滴軸向速度時，噴霧形態(tài)則趨于聚攏.因此，除改變施加電壓、液體流量和電極結(jié)構(gòu)外，通過控制空氣入口速度來影響噴霧液滴速度場，也可獲得不同的靜電噴霧效果.對于摻混燃料，隨著乙醇摻混比例的增加，噴霧逐漸發(fā)散，噴霧液滴粒徑急劇減小。當(dāng)乙醇摻混比例較高時,摻混燃料靜電噴霧產(chǎn)生的液滴單分散性較好，霧化較為均勻。當(dāng)乙醇摻混比例較低時，摻混燃料靜電噴霧產(chǎn)生的液滴粒徑呈典型的“雙峰”分布。通過理論分析，發(fā)現(xiàn)瑞利不穩(wěn)定性是導(dǎo)致液滴發(fā)生二次破碎的主要影響因素。在小型燃燒器內(nèi)，由于噴霧擴(kuò)散角較大而導(dǎo)致的“濕壁”現(xiàn)象會導(dǎo)致燃料積液的產(chǎn)生，降低了燃
6、料的利用率，導(dǎo)致火焰溫度降低。隨著乙醇摻混比例的增加，不同摻混燃料的火焰穩(wěn)定極限逐漸縮小。當(dāng)量比的大小對各摻混燃料的火焰穩(wěn)定性的影響不大，說明燃燒器對當(dāng)量比變化工況的適應(yīng)性較強(qiáng)。乙醇的摻混在改善生物柴油霧化效果的同時，提高了燃燒效率并降低污染物排放，對燃燒器性能的提高起到了積極的作用。但在選用最佳配比的摻混燃料時需綜合考慮“濕壁”現(xiàn)象帶來的負(fù)面效果。關(guān)鍵詞：靜電噴霧；乙醇；生物柴油；摻混燃料；燃燒特性IAbstractWiththedepletionoftheglobaloilreserves,increasingenergydemand,
7、environmentalpollutioncausedbyfossilfuelsandthegreenhouseeffect,thedevelopmentofnewenvironmentally-friendlyandnon-petroleumrenewableenergysourcesisanissueoffutureenergydevelopment.Inrecentyears,biodieselhaswideapplicationprospectduetoitsrenewableandenvironmentalprotectiona
8、dvantagesandhasbecomeapopularsubstituteforpetrochemicaldiesel.However,duetothehighviscosi
