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原文传递 定容室内掺水乳化柴油喷雾特性研究
论文题名: 定容室内掺水乳化柴油喷雾特性研究
关键词: 汽车燃料;掺水乳化柴油;喷雾特性;数值模拟;污染物
摘要: 汽车保有量的不断增长带来了环境污染问题和能源消耗问题,汽车尾气中的NOX和碳烟等细颗粒物的排放已经成为影响城市环境的主要原因之一,传统燃料存在诸多弊端,虽然通过发动机性能改进、尾气后处理和提高排放标准,已经对尾气排放性能有所提高,但是仍然有必要进行代用燃料方面的研究,以期从燃料特性这一源头来改进。
  喷雾是内燃机工作过程中重要的一个环节,喷雾特性的好坏直接影响混合气的形成,也将极大的影响后续的燃烧过程,进而影响发动机动力性、经济性,所以对于掺水乳化柴油喷雾的研究非常有必要。
  本文采用AVL公司的三维数值模拟软件FIRE进行柴油掺水乳化油喷雾模拟,将模拟结果与实验结果进行比较,验证模型的准确性;通过改变柴油中的掺水比例,来研究分析各种掺水比例情况下燃油喷雾特性的变化,并且从喷雾燃气混合以及当量燃空比等角度来分析后续燃烧可能的NOX和碳烟情况;之后,以掺水10%的乳化柴油为例,研究了燃油特性、喷射条件、环境条件对乳化油喷雾的影响。
  结果表明:与纯柴油相比,掺水后的乳化柴油的喷雾因为水蒸发的影响,造成了较低的定容室温度,这有利于在后续燃烧过程中降低NOX排放;同时水的混入使得在乳化柴油喷雾过程中,定容室内燃油蒸汽中氧浓度上升,柴油浓度下降,这有利于降低燃烧中的碳烟的形成。所以,从掺水后的乳化柴油喷雾分析,乳化柴油具有更好的喷雾效果,也将在后续具有更好的燃烧效果。对于掺水比例为10%的乳化柴油,通过提高燃油的温度,定容室温度以及喷射压差等方法,可以提高喷雾雾化效果。
作者: 王丽娜
专业: 动力机械及工程
导师: 黄荣华
授予学位: 硕士
授予学位单位: 华中科技大学
学位年度: 2012
正文语种: 中文
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