生物柴油与柴油基于可视化发动机的喷雾与燃烧特性研究

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1、分类号:TB0510710-2012122049硕士学位论文生物柴油与柴油基于可视化发动机的喷雾与燃烧特性研究伍赛特导师姓名职称祁东辉教授申请学位级别工学硕士学科专业名称动力机械及工程论文提交日期2015年5月6日论文答辩日期2015年6月6日学位授予单位长安大学Studyonthespraycharacteristicsandcombustioncharacteristicsofbiodieselanddieselbasedontheoptical-accessengineADissertationSubmittedfortheDe

2、greeofMasterCandidate：WuSaiteSupervisor：Prof.QiDonghuiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要生物柴油是生物质能的一种，也是一类相对常见的液态燃料，被广泛认为是一类有效的可替代能源，通常应用于柴油机的替代能源。可以一定程度上缓解能源危机，改善柴油机的环境友好性，也是取代石油而为人类提供液相燃料的有效途径。本文以地沟油制取的生物柴油作为研究对象，以单缸可视化发动机作为试验装置,利用高速摄像技术对生物柴油与柴油在缸内的喷雾特性与燃烧特性等相关参数进行了采集，利用

3、Matlab软件进行图像处理，并进行对比及分析。本文的主要试验结论有：在相同的发动机工况下，生物柴油的喷雾贯穿距离与喷雾顶端速度大于柴油，而生物柴油的喷雾锥角小于柴油。在转速800rpm，喷射压力为80MPa的工况下，生物柴油的燃烧放热率高于柴油，而最大燃烧压力低于柴油。而在喷射压力为160MPa的两组不同转速的工况下，二者的最大燃烧压力几乎相等。而在转速800rpm的一组中生物柴油的燃烧放热率低于柴油，在转速1400rpm的一组中，生物柴油的燃烧放热率高于柴油。在相同的发动机工况下，生物柴油燃烧过程中的火焰发光度与火焰亮度变化、火焰

4、不均度、火焰空间波动等火焰特性参数均低于柴油。本文得到的相关结论，为生物柴油在柴油机缸内工作过程领域的应用提供了必要的理论基础与试验依据。关键词：生物柴油；可视化发动机；喷雾特性；燃烧特性；IAbstractBiodieselisakindofbiomass,arelativelycommontypeofliquidfuel.Itiswidelyregardedasaneffectivealternativeenergyclass，andisusuallyappliedtodieselenginesforalternativeener

5、gysources.Byusingbiodieseltheenergycrisiscanbetosomeextentbeeased.Theenvironmentfriendlinessofdieselenginecanbeimproved.Itisalsoaneffectivewaytoreplaceoilandliquidfuelsandprovidemankindwithofchemicalrawmaterials.Inthispaper,biodieselpreparedbywasteoilhasbeenstudied,anda

6、single-cylinderopticalaccessenginehasbeenusedasthetestequipment,andtherelevantparametersofthein-cylinderspraycharacteristicsandcombustioncharacteristicsofbiodieselandpetro-dieselhasbeenacquiredthroughthehigh-speedcameratechnology.Then,processtheimagesthroughMatlab,andco

7、mpareandanalyzethem.Themainexperimentconclusionsofthispaperare:Atthesameengineoperatingconditions,thespraypenetrationdistanceandthespraytipspeedofbiodieselisgreaterthanwhichofpetroleumdiesel,thesprayconeangleofbiodieselislessthanwhichofpetroleumdiesel.Attheconditionsofw

8、hichthespeedis800rpmandtheinjectionpressureis80MPa,theheatreleaserateofthebiodieselishigherthanthedieselandthe