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原文传递正丁醇燃烧持续期特性的研究

论文题名：	正丁醇燃烧持续期特性的研究
关键词：	正丁醇;燃烧持续期;定容燃烧弹;边界条件;模拟计算;代用燃料
摘要：	随着我国经济的高速发展，汽车产业也得到了飞速的发展，因而导致我国对能源需求量不断增加;同时，由于汽车数量的增加，尾气排放引起的污染越来越严重。我国经济的进一步发展受到能源危机和环境问题的制约。寻找合适的代用燃料是解决这两大问题的有效方法。正丁醇凭借着良好的物化性能，成为代用燃料中的研究热点。为了能够进一步了解正丁醇的燃烧性能，本研究对正丁醇燃烧持续期进行研究。　　本研究在定容燃烧弹上通过试验研究边界条件对正丁醇燃烧持续期的影响规律，选取的边界条件是介质温度150℃、200℃和250℃;填充压力0.8MPa、1.2MPa和1.6MPa;过量空气系数0.31、0.42、0.6、0.8、1.0、1.2、1.6、2.0和2.4。研究发现，当其他条件不变时，随着初始介质温度的升高，正丁醇的燃烧持续期缩短，缩短时间在14ms～20ms之间;随着初始填充压力的升高，正丁醇的燃烧持续期也缩短，缩短时间在8ms～15ms之间;而正丁醇可燃混合气过量空气系数对燃烧持续期的影响则是随着过量空气系数的增加，正丁醇的燃烧持续期先缩短后延长，在邻近理论混合气的偏浓区域（过量空气系数0.8～1.0），正丁醇的燃烧持续期达到最小值。　　此外，本研究对比分析了典型边界条件下正丁醇和汽油的燃烧持续期，选取的边界条件初始介质温度分别为150℃、200℃和250℃，初始填充压力分别为0.8MPa、1.2MPa和1.6MPa，混合气过量空气系数1.0，研究发现汽油的燃烧持续期比正丁醇的燃烧持续期短，缩短时间在2ms～10ms之间。　　最后，考虑到试验的有限性和局限性，本研究应用AVL FIRE软件进行了拓展边界条件下正丁醇燃烧持续期特性的仿真研究。根据定容燃烧弹的结构建立了几何模型并划分网格，定义了初始参数和边界条件并选取了计算模型，然后依据试验数据对计算模型进行了验证，仿真研究得到的温度、压力和混合气浓度对正丁醇燃烧持续期特性的影响规律与试验获得的规律基本一致，表明该计算模型的计算结果合理可信，在此基础上进行了拓展边界条件的模拟计算，计算结果表明:在广义范围内，计算结果与试验具有完全的一致性。即:随着初始介质温度的升高，正丁醇的燃烧持续期缩短;随着初始填充压力的升高，正丁醇的燃烧持续期也缩短;而随着过量空气系数的增加，燃烧持续期先缩短后延长，当过量空气系数为0.8～1.0时，正丁醇的燃烧持续期取得最小值。
作者：	李海丰
专业：	车辆工程
导师：	张纪鹏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	青岛大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文