可控热氛围下丙烷柴油混合燃料喷雾及自燃特性试验研究.pdf

《可控热氛围下丙烷柴油混合燃料喷雾及自燃特性试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·基础研究·可控热氛围下丙烷柴油混合燃料喷雾及自燃特性试验研究★赵文伯张青吴志军胡宗杰邓俊(同济大学，上海201804)【摘要】在可控活化热氛围燃烧试验平台上，使用高速摄像机研究丙烷柴油混合燃料在不同背景温度下的喷雾特性和自燃特性。结果证明，在常温和低协流温度下，加入丙烷能够增大喷雾贯穿距和喷雾锥角，从而有效改善柴油燃料的雾化和蒸发过程；在高协流温度下，快速蒸发的丙烷对燃料的自燃过程产生显著影响；5％体积分数的丙烷使混合燃料的自燃着火点温度提高了30K；柴油和混合燃料的滞燃期均随温度升高而降低。主题词：丙烷柴油混合燃料喷雾自燃中图分类号：U464；U473．1文献标识码：A文章编号：

2、1000—3703(2016)07—0024—06ExperimentalResearchonSprayandAuto。_-ignitionCharacteristicsofPropane—dieselBlendedFuelinaControllableActiveThermoAtmosphereZhaoWenbo，ZhangQing，WuZhijun，HuZongjie，DengJun(TongjiUniversity，Shanghai201804)【Abstract】Sprayandauto—ignitioncharacteristicsofpropane—dieselblend

3、edfuelunderdifferenttemperaturesarestudiedinacontrollableactivethermo—atmospherebyhigh—speedphotographiccamera．TheresultsshowthatspraypenetrationandsprayconeangleareincreasedbytheadditionofpropaneundernormalandlowCO—flowtemperature，andtheatomizationandevaporationprocessofthefuelarethusimproved．

4、Whileunderhighco—flowtemperature，theauto—ignitionprocessofthefuelisdramaticallyinfluencedbytherapidly—evaporatedpropane．Thetemperatureoftheauto—ignitionpointisincreasedby30Kwiththeadditionof5％volumefractionpropane．IgnitiondelayperiodofbothfuelsdecreasesastheCO—flowtemperatureincreases．Keywords：

5、Propane，Diesel，Blendedfuel，Spray，Auto—ignitionI前言近年来，均质压燃(HCCI)技术凭借其较低碳烟排放和较高的热效率成为内燃机的主要研究方向之一删。文献[5]表明，燃料与空气快速均匀地混合是限制HCCI技术发展的主要因素。而丙烷作为一种低沸点的代用燃料，常温常压下就以液体存在，储运方便且价格低廉，并能与柴油在任意比例互溶。文献[6]表明，可以利用低沸点燃料的闪急沸腾引起的微爆效应促进高沸点、高黏度燃料的雾化与蒸发。因此，柴油中添加适当比例的丙烷可大大改善柴油喷雾雾化质量，降低发动机碳烟和HC排放”一1。同时，丙烷较高的汽化潜热能够降低缸内

6、温度，实现低温燃烧，从而减少NO。排放。本文利用高速摄影仪，在可控活化热氛围燃烧器提供的稳定均匀的温度场上对混合燃料喷雾及自燃过程进行可视化研究，分析丙烷的添加对喷雾和起升火焰特征参数的影响及其内在机制。+基金项目：国家自然科学基金项目(510060759144110128)。通讯作者：吴志军，教授，博士生导师，E—mail：zjwu@tongji．edu．cn。一24一汽车技术·基础研究·2试验2．1试验台架可控活化热氛围燃烧试验系统主要由混合燃料制备系统、燃油增压系统(高压氮罐、蓄能器)、柴油喷嘴、ECU、数据采集系统、高速摄影机构成，如图1所示。_q一≥嘲一”

7、冬

8、lⅡ负}；¨

9、IAf弦糸；觅小-j可控活化热氛围燃烧器结构如图2所示。火焰燃烧系统总成由圆形多孔燃烧盘、外层挡圈、中央喷嘴3部分组成。协流混合气(氢气和空气)燃烧产生协流火焰，从而形成稳定的协流温度场，通过调节混合气的混合比例，可以控制协流的热氛围、氧氛围，温度范围300—1700K。中央射流(柴油／混合燃料)由喷嘴喷出，经过协流温度场加热形成起升火焰。火焰基部距喷嘴口距离为火焰起升高度。挡圈孔燃烧盘图2热氛围燃烧器不意”’试验使用的柴油及丙烷燃料在0．101MPa和3