论文摘要
喷雾技术已经广泛地应用到了人类生产和生活的许多领域。在燃烧设备上,喷雾质量的优劣将影响点火、燃烧效率、燃烧稳定性、温度分布、排气污染等各方面性能。燃烧技术的进步与喷雾技术密切相关,相互促进,共同提高[1]。喷雾质量评价也因为喷雾的重要性而显得至关重要。理论计算研究可以对更多的影响因素进行更为详尽的研究,这是试验研究无法取代的。导师曹建明教授运用最大熵原理和质量、动量守恒定律推导出了喷雾液滴尺寸分布函数。本文采用高分辨率数码照相机对柴油和生物柴油混合燃料B0(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的体积比为0%)、B24(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的体积比为24%)、MB24(生物柴油、乙醇和添加剂占生物柴油/柴油混合燃料的体积比为24%, 1%和0.01%)、B50(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的体积比为50%)、B100(生物柴油占生物柴油/柴油混合燃料的体积比为100%)喷雾特性进行了对比研究。在此基础之上,本文建立了柴油与生物柴油混合喷雾液滴尺寸分布模型,利用Fortran语言编制计算程序,对其尺寸分布进行数值计算并与试验结果做了对比分析,理论计算结果与试验数据拟合较好。结果表明:随着生物柴油掺混比的增大,燃料粘度增大,喷雾锥角变小,Sauter平均直径增大。与MB24相比,由于纯柴油的相对尺寸范围和发散边界较大,因此其Sauter平均直径比B24混合燃料的略大。由于改制油MB24中乙醇的稀释作用,Sauter平均直径最小,雾化质量明显改善。从喷雾液滴尺寸的数目分布可以看出,所有燃料的曲线峰值均位于14mμ处,小颗粒液滴较多。随着生物柴油掺混比的增大,曲线峰值下降,曲线趋势均匀平缓,说明燃料粘度的增大将使雾化油滴的尺寸分布渐趋均匀。从液滴尺寸的累积体积分布可以看出,随着生物柴油掺混比的增大,到达某一累积体积的油滴直径增大,说明大颗粒油滴变得较多。本文就拉格朗日因子对模型的影响进行了初步探索,经过反复尝试发现,在计算柴油和生物柴油分布时,拉格朗日因子变化系数的初始值分别取1.17—1.21时相应的拉格朗日因子可以很好的收敛。
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标签：柴油论文; 生物柴油混合燃料论文; 喷雾论文; 质量评价论文; 尺寸分布论文;