丁醇/麻疯树生物柴油液滴蒸发特性及喷气微爆研究

发布时间：2021-03-15 00:29

　　开发生物质燃油是当前应对能源短缺和环境污染问题的有效方法。其中麻疯树生物柴油因其来源广泛且排放清洁得到国内外学者的广泛研究。但是麻疯树生物柴油密度、粘度相对较大,影响燃油在缸内的雾化燃烧。而在麻疯树生物柴油中加入丁醇,不仅可以改善生物柴油在蒸发、燃烧过程中的气化能力,还可以有效降低柴油机中污染物的排放。因此本文以丁醇/麻疯树生物柴油为研究对象,利用挂滴式单液滴蒸发试验装置,研究了丁醇/麻疯树生物柴油单液滴蒸发特性、喷气微爆机理以及参数影响规律。本文首先结合试验需求,搭建挂滴式单液滴蒸发试验装置,开发了基于Matlab的图像处理程序,实现了从液滴图像序列中批量自动提取直径数据的方法,并通过多次重复试验,验证了试验装置的一致性。通过碱性酯交换法制得纯麻疯树生物柴油,并用直接混合法得到试验用油。以BUT20（掺混丁醇为20%的麻疯树生物柴油）燃油单液滴作为研究对象,通过单液滴蒸发试验研究了丁醇/麻疯树生物柴油的蒸发特性规律,并结合液滴各阶段蒸发时间、燃油液滴蒸发率以及单液滴蒸发过程形态图,综合分析得知液滴在低温和高温的蒸发微爆机理分为壳模式和成核模式。其次,还研究了影响液滴蒸发的关键参数（液... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 本课题研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 麻疯树生物柴油研究现状
        1.2.2 丁醇的研究现状
        1.2.3 液滴蒸发试验研究现状
        1.2.4 液滴微爆研究现状
        1.2.5 液滴蒸发特性理论研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 混合燃油制备与单液滴蒸发试验方法
    2.1 丁醇/麻疯树生物柴油的制备
        2.1.1 试验材料及装置
        2.1.2 试验方法
        2.1.3 燃料组分及理化特性
    2.2 单液滴蒸发试验
        2.2.1 单液滴蒸发试验装置介绍
        2.2.2 单液滴蒸发试验操作步骤
    2.3 图像数据处理及不确定度分析
        2.3.1 图像数据处理原理
        2.3.2 数据处理步骤
        2.3.3 液滴图像处理不确定度分析
    2.4 本章小结
第3章 丁醇/麻疯树生物柴油液滴微爆机理研究
    3.1 试验装置的一致性验证
    3.2 丁醇/麻疯树生物柴油液滴喷气微爆研究
        3.2.1 773 K时液滴喷气微爆研究
        3.2.2 973 K时液滴喷气微爆研究
    3.3 本章小结
第4章 丁醇/麻疯树生物柴油液滴蒸发特性参数影响规律研究
    4.1 丁醇含量对丁醇/麻疯树生物柴油液滴蒸发特性影响研究
    4.2 单液滴初始体积对丁醇/麻疯树生物柴油液滴蒸发特性影响研究
    4.3 环境温度对丁醇/麻疯树生物柴油液滴蒸发特性影响研究
    4.4 本章小结
第5章 丁醇/麻疯树生物柴油多组分蒸发模型的建立
    5.1 蒸发模型的假设
    5.2 丁醇/麻疯树生物柴油多组分蒸发模型
        5.2.1 传质传热控制方程
        5.2.2 热辐射吸收
    5.3 Matlab计算与试验验证
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢



本文编号：3083234