基于定容燃燒彈的生物柴油-柴油混合燃料噴霧特性研究.pdf

1、生物柴油，是一種以動物油脂、各種廢棄油脂、油料作物如大豆和蓖麻等、林木果實如黃連木和棕櫚等、油料水生植物如工程微藻等以及微生物油脂等作為原料，通過酯化反應(yīng)得到的一種長鏈脂肪酸甲烷基脂。其具有非常高的可生物降解性和毒性很小，在內(nèi)燃機(jī)沒有大的結(jié)構(gòu)改變的情況下能較好代替柴油，動力性不會有很大降低，可以實現(xiàn)硫化物、芳香族化合物、碳煙和CO等有害排放物的較低排放，對于降低柴油機(jī)排放和緩解全球能源危機(jī)具有重大的意義。同時由于噴霧特性對柴油機(jī)的燃燒和

2、排放性能有著很直接的影響，所以，研究生物柴油-柴油混合燃料的噴霧特性有著重要的意義。
　　首先，本試驗搭建了包括定容燃燒彈彈體、共軌噴油器試驗臺、光路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、高壓氮氣系統(tǒng)和高速攝影系統(tǒng)等子系統(tǒng)的試驗臺，再通過MATLAB軟件編寫圖像分析處理程序，對噴霧圖片進(jìn)行圖像分割、輪廓邊緣提取等操作，從中分析出混合燃料的噴霧錐角和噴霧貫穿距離等噴霧特性參數(shù)。
　　本實驗根據(jù)生物柴油-柴油混合燃料中生物柴油所占比例，采用6種配比，

3、即0％（純0#柴油）、10％、30％、50％、70％、100％（純生物柴油），在常溫高壓定容燃燒彈內(nèi)(27℃，2MPa)，分別研究它們在不同噴油壓力(75MPa、95MPa、115Mpa、135MPa)條件下的噴霧過程。最后通過圖像分析處理發(fā)現(xiàn):
　　當(dāng)我們將噴油的壓力控制在固定不變化的條件時，對于相同混合比例的實驗混合燃料，它們的噴霧錐角和貫穿距離將會伴隨著時間的變化而呈如下發(fā)展趨勢:噴霧前期急劇增長，中期增長速度減緩，后期幾乎

4、不再變化并逐漸趨于穩(wěn)定。同一配比混合燃料，其噴霧錐角和貫穿距離均隨著噴油壓力的增大而增大，噴油壓力對噴霧錐角的影響在3°～4°左右，而且隨著混合燃料中生物柴油摻混比例的增大，噴霧貫穿距離和噴霧錐角因噴油壓力的提高而變大的幅度也會有所增強(qiáng)。同一噴油壓力條件下，混合燃料的噴霧錐角隨著生物柴油濃度的增大而增大，噴霧貫穿距離隨著生物柴油濃度的增大而減小，但噴霧錐角增大的幅度明顯大于噴霧貫穿距離減小的幅度，所以綜合下來，當(dāng)混合燃料中添加生物柴油時