导读:本文包含了乙醇混合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:生物柴油,正丁醇,乙醇,混合燃料燃烧特性,OH-PLIF总信号强度
乙醇混合论文文献综述
王文超,李法社,申逸骋,刘作文[1]（2019）在《地沟油生物柴油与正丁醇/乙醇混合燃料燃烧火焰特性》一文中研究指出为研究不同配比下生物柴油混合燃料燃烧特性,设计了一套生物质液体燃料雾化蒸发燃烧系统,该系统可产生生物柴油及其混合燃料层流预混火焰,结合OH-PLIF平面激光诱导荧光技术测定并分析燃烧火焰的高度和锋面面积以及层流预混火焰的传播速度和OH-PLIF总信号强度等燃烧特性.结果表明随着正丁醇或乙醇添加比例的增大,两种混合燃料燃烧火焰高度、火焰锋面面积呈下降趋势;火焰传播速度呈上升趋势.在混合燃料中,正丁醇的体积分数越大,燃烧火焰OH-PLIF总信号强度越大,而乙醇的体积分数越大,混合燃料燃烧火焰OH-PLIF总信号强度越小.(本文来源于《燃烧科学与技术》期刊2019年05期）
张涛[2]（2019）在《航空煤油/乙醇混合燃油旋转锥形液膜雾化特性研究》一文中研究指出为了应对化石燃料短缺和环境污染两大难题,寻找新型燃料替代或部分替代航空煤油已成为目前航空动力系统领域研究的热点。乙醇作为一种清洁可再生的含氧燃料,具有原料来源广泛、制备工艺简单、价格低廉的特点,受到了人们的广泛关注。与此同时,离心喷嘴作为航空发动机广泛使用的雾化元件,其雾化性能直接影响燃烧效率。为此,本文采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法,借助先进的光学测量平台探究了离心喷嘴结构变化对雾化流场、雾化角、破碎长度、液滴粒径分布等特性参数的影响规律,构建了雾化角和流量系数分别与压差、切向槽倾斜角、喷嘴几何特性参数和背压之间的关联式,揭示了乙醇在航空煤油/乙醇混合燃油中浓度对于离心喷嘴产生旋转锥形液膜雾化特性的影响。主要工作如下:首先自主搭建了一套测量离心喷嘴旋转液膜雾化特性的光学测量实验平台。该测量平台主要包括:燃油喷射系统、供气系统、定容雾化弹和光学测量系统。其中,燃油喷射系统最大可提供6 MPa的喷射压力,定容雾化弹可承受4 MPa环境压力,光学测量系统可测量雾化形态、雾化液滴速度场和平面粒径分布等雾化特性。其次,开展了结构对离心喷嘴锥形液膜雾化特性影响的研究。以航空煤油和航空煤油(70%)/乙醇(30%)的混合燃油为工质,实验研究了叁种不同出口直径对两种燃油雾化液滴速度场和雾化角的影响。结果发现出口直径为0.5 mm喷嘴的雾化角最大。根据相似准则建立了离心喷嘴雾化角和雷诺数之间关系式。另外,以航空煤油为工质,研究了喷嘴内切向槽四种倾斜角度对轴向速度、流量系数、液膜展开角、破碎长度和液滴直径的影响,并拟合得出了流量系数、液膜展开角分别与背压、压差、喷嘴几何特性参数和切向槽倾斜角之间关系式。同时,根据液滴粒径分析发现当倾斜角为15°时,雾化液滴粒径最小。再次,研究了航空煤油和乙醇不同混合体积分数(乙醇体积分数0～30%)对离心喷嘴全局雾化特性(流量系数、雾化角、破碎长度和粒径平面分布)的影响规律。首先,根据环状流中空气与液膜间的摩阻系数公式,分析了背压对离心喷嘴流量系数的影响,发现当压差为1.0 MPa时,无背压与2.0 MPa背压下的流量系数相差2.1%。离心喷嘴流量系数随乙醇浓度增大而减小。其次,实验发现离心喷嘴雾化角随乙醇浓度的增加而变大,但压差超过0.8 MPa时,雾化角达到最大值且不受乙醇浓度的影响。通过修正航空煤油摩阻系数计算公式,得出了航空煤油/乙醇混合燃油的摩阻系数计算公式。另外,实验结果表明,破碎长度和雾化液滴直径随乙醇浓度增大而减小,而雾化液滴速度随之增大;当压差增大到0.8 MPa时,混合燃油雾化液滴速度和粒径受乙醇浓度影响较小。与理论分析得到的破碎长度相比,半经验公式计算精度平均提高了6.83%。最后,分析了乙醇浓度对局部雾化特性的影响。采用数值模拟和经验公式相结合的新方法得到了航空煤油/乙醇混合燃油在离心喷嘴出口处的液膜厚度。以该液膜厚度为特征长度,对破碎处的粒径和表面波波长进行了无量纲化处理,发现长波波长和短波波长实验值和理论值平均相差7.8%和4.6%。粒径半经验公式计算值和理论值分别与实验值相比较,半经验公式计算精度平均提高了 18.8%。以上结论可为在燃气轮机动力装置中,航空煤油混入乙醇燃料提供实验数据和理论指导。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-06-14）
肖合林,李胜君,薛琪,鞠洪玲[3]（2019）在《EGR率对乙醇/生物柴油混合燃料燃烧及排放特性的影响》一文中研究指出在一台经过深度改装的四缸直喷水冷柴油机上,燃用乙醇与生物柴油的混合燃料,研究了EGR率与燃料特性对柴油机燃烧及排放的影响.结果表明:EGR系统的介入以及乙醇的掺混均可减小燃烧过程中缸内压力和放热率峰值.燃用同种掺混比的燃料,随着EGR率的增大,滞燃期和燃烧持续期出现了不同程度的延长,当量燃油消耗率升高,有效热效率降低.EGR率不变时,燃用不同掺混比的混合燃料,随乙醇质量分数的增加,滞燃期与燃烧持续期逐渐延长,当量燃油消耗率逐渐降低,有效热效率逐渐升高.NO_x的排放量在EGR引入后出现了显着下降,HC排放量升高.相同EGR率下,随着乙醇掺混比的提高NO_x排放量略微下降,HC排放量表现出先减小后升高的趋势.相比纯生物柴油,乙醇的掺混可以显着减少大粒径颗粒物的数量.EGR率的变化对核模态粒子的数量影响不明显,但聚集态粒子的数量会随着EGR率的提高出现较为明显的增多.将乙醇、生物柴油和EGR系统叁者相耦合可改善柴油机的燃烧及排放特性.(本文来源于《燃烧科学与技术》期刊2019年03期）
李蕊芳[4]（2019）在《[C_2mim][Tf_2N]与水、甲醇、乙醇混合体系微观结构的理论研究》一文中研究指出离子液体(ILs)由于其独特的化学和物理性质而非常有利于化学反应及其分离。在过去的几十年中,关于离子液体尤其是其与无机物或有机物组成的混合体系的研究比比皆是。这是因为混合体系不仅在功能设计上比纯离子液体更容易,而且还能扩大其应用范围。ILs中复杂的分子间相互作用可能会使基于分子结构的解释变得困难,所以并非所有的ILs都能表现出理想的特性。因此,对可能的离子液体进行基于分子水平的理解和评估对于在不同领域中使用这些物质是至关重要的。采用分子动力学模拟的方法,对1-乙基-3-甲基咪唑双(叁氟甲基磺酰)亚胺([C_2mim][Tf_2N])与水、甲醇、乙醇叁者分别混合而成的二元体系的结构和动态性质进行理论研究,分析了其化学结构以及水、甲醇、乙醇等添加物浓度对混合体系微观结构的影响,进一步了解其混合后体系的微观特性。在含水的二元体系中,少量水的加入确实影响了离子液体中阴阳离子的相互作用,但这种影响基本上是可以忽略不计的。水在混合体系中主要与阴离子上的氧原子形成氢键,破坏了阴阳离子间的相互作用。而当含水量稍微增大时,[C_2mim][Tf_2N]就开始快速饱和,多余的水分子自聚集成较大的团簇结构。甲醇和乙醇在混合体系中的状态与水类似,主要有两种:与自身作用形成氢键或与离子液体中的阴离子作用形成氢键。[Tf_2N]~-拥有四个S=O基团,可以提供四个氢键受体。咪唑阳离子通过环上的氢原子占据一个位置,剩余的叁个受体与醇分子形成氢键,醇-醇簇开始形成。随着醇浓度的增加,越来越多的醇分子聚集在阴离子周围。渐渐地,醇的聚集达到了阴离子氢键饱和的极限,在某一关键点后,醇–醇相互作用占优势导致混合体系更接近纯醇系统。通过对离子液体与水或醇的混合体系微观结构研究得到的一些性质特点,有望在实验上有所指导,譬如精准地判断关键点,为将来将其用于催化剂载体、化学分离等做准备。(本文来源于《辽宁大学》期刊2019-06-01）
马亚勤[5]（2019）在《乙醇汽油混合燃料发动机性能研究》一文中研究指出近年来,我国社会经济的快速发展,科学技术和人民生活水平日益提高,汽车的需求量和保有量也越来越大,石油的需求量也随着汽车保有量的增加而越来越大,另一方面,世界各国越来越重视环境保护,汽车尾气的有害排放物是空气主要污染之一,因此各国制定了日渐严格的汽车排放法规,从而发动机面临着越来越严峻的挑战。乙醇是可再生资源,采用乙醇汽油作为混合燃料,对提高发动机经济性和改善汽车常规污染物具有十分重要的实用价值。本文主要研究工作如下几点:首先,分析汽油机主要代用燃油的开发和应用、乙醇汽油的国内外发展现状,采用不含硫的乙醇与普通汽油混合形成E10(乙醇占10%)、E15(乙醇占15%)、E20(乙醇占20%)叁种不同比例的乙醇汽油,并分析了乙醇汽油主要的理化性质。其次,应用GT-Suite仿真计算软件建立不同比例的乙醇燃料库和LJ465Q发动机仿真模型并进行计算,通过进行汽油机台架试验,与实验测量对比,校准仿真模型的准确性。最后,对不同组合比例乙醇汽油、不同节气门开度以及在不同转速下对汽油机性能的影响,通过正交设计试验分析因素的显着性,并在发动机台架上进行试验验证,最终得到最佳组合方案。研究表明:随着乙醇汽油组合比例的增大,缸内爆发力下降,扭矩减小,HC和NOx的排放量逐渐升高,CO明显降低;使用同一比例的乙醇汽油,随着节气门的增大,扭矩有所增大,HC和NOx的排放量减少,CO有所升高;随着发动机转速的增大,扭矩先逐渐增大后又逐渐减小,HC逐渐减少,NOx的排放量有所上升,CO逐渐增大;经过对多个方案的仿真计算和试验研究,综合考虑发动机扭矩、HC、NOx以及CO的排放因素,含20%的乙醇汽油节气门开度为25%,转速为2000r/min为较佳组合方案。本文通过对乙醇汽油混合燃料发动机性能研究分析,一方面表明乙醇汽油作为发动机代用燃料拥有良好的前景。另一面也为进一步完善乙醇汽油混合燃料在汽油机上的综合性能研究提供一定的参考。(本文来源于《广西大学》期刊2019-06-01）
李瑞晨[6]（2019）在《乙醇—汽油混合燃料增压直喷发动机早燃现象及爆震过程机理的研究》一文中研究指出汽车技术多年以来的发展历程已经表明,增压直喷技术可作为提升发动机升功率的重要方法。同时,向汽油中加入一定比例的乙醇燃料可以明显改善发动机的燃烧性能,并有效降低发动机的有害排放物含量。但车用乙醇燃料的使用将会增加发动机,特别是增压直喷发动机,发生低速早燃现象和超级爆震过程的概率,这将影响发动机的正常工作甚至造成发动机的严重破坏。本文首先进行了模拟机油引发低速早燃现象及超级爆震过程的试验,研究了机油喷射时刻和机油喷射量对低速早燃现象及超级爆震过程的影响。该试验着眼于发动机缸内已形成的机油液滴诱发的低速早燃现象和随后发生的爆震过程,因此为了形成可靠的由于机油液滴引发的低速早燃现象,本文采用了直接向增压直喷汽油发动机缸内喷射机油液滴的试验方法。试验结果表明:机油喷射时刻过早或过迟均对其引发的低速早燃及随后发生的超级爆震过程起到了一定的抑制作用;机油喷射量的提高更容易诱发低速早燃及超级爆震现象。另外,本文还进行了乙醇—异辛烷混合燃料爆震过程快速压缩机(Rapid Compression Machine,RCM)试验,研究了不同乙醇掺和率(0%、10%、20%、50%、85%)对RCM爆震强度的影响。研究结果表明:RCM的爆震强度随乙醇掺和率的升高而逐渐减弱,当乙醇掺和率达到50%时,RCM燃烧室内无爆震现象发生。在研究乙醇掺和率对早燃现象及爆震过程影响的数值解析工作中,本文通过将数值解析结果与上述试验结果进行比较发现两者具有较高的一致性,从而证明了本文所选择的计算模型及计算方法的正确性。随后本文以小缸径增压直喷发动机为研究对象建立了用于数值解析的几何模型与网格模型,采用直接向缸内喷射机油液滴的方式,数值解析了不同发动机转速(1200 r·min~(-1)、1600 r·min~(-1))下使用纯汽油以及乙醇掺和率为10%、20%、30%、50%和85%的乙醇—汽油混合燃料(E0、E10、E20、E30、E50、E85)时,由缸内已经形成的机油液滴引发的增压直喷发动机低速早燃现象及爆震过程。研究结果表明:发动机转速为1200 r·min~(-1)下,使用纯汽油以及乙醇掺和率为10%和20%的乙醇—汽油混合燃料的发动机依次发生了超级爆震;使用乙醇掺和率为30%的乙醇—汽油混合燃料的发动机虽然发生早燃现象和随后的爆震过程,但压力升高率明显降低,发生了常规爆震;当掺和率高于50%后发动机缸内没有低速早燃现象发生。发动机转速为1600r·min~(-1)下,使用纯汽油以及乙醇掺和率为10%的乙醇—汽油混合燃料的发动机依次发生了超级爆震;使用乙醇掺和率为20%的乙醇—汽油混合燃料的发动机虽然发生早燃现象和随后的爆震过程,但压力升高率明显降低,发生了常规爆震;使用乙醇掺和率为30%的乙醇—汽油混合燃料的发动机缸内仅发生早燃现象,当掺和率高于50%后发动机缸内没有低速早燃现象发生。不同乙醇掺和率的计算结果表明了超级爆震发生前一定有低速早燃现象发生,但低速早燃现象不一定导致超级爆震,随着乙醇掺和率的提高,发动机缸内即使发生了早燃,也可能仅引发常规爆震或不发生爆震。(本文来源于《山东建筑大学》期刊2019-06-01）
汪翔[7]（2019）在《白腐真菌预处理玉米秸秆及混合酵母乙醇发酵工艺优化》一文中研究指出玉米秸秆作为一种典型的木质纤维素生物质原料,利用其产乙醇不仅可以解决能源危机,同时能降低环境污染。本课题采用真菌预处理方法降解玉米秸秆中木质素组分,期望挑选出最佳降解菌种,并研究了秸秆的酶解糖化,酵母菌种的发酵能力,以期望得到秸秆转为乙醇经济效益最高的工艺过程。本论文的主要研究结果如下:1、研究了六株白腐真菌对玉米秸秆的预处理效果,根据菌种产木质纤维素水解酶、菌株降解秸秆后秸秆组分和木质纤维素降解率及选择性系数对白腐真菌进行评价。结果表明,粗毛革孔菌(Coriolopsis gallica),变色栓菌(Trametes versicolor),爪哇漏斗状侧耳(Pleurotus sajor-caju)在玉米秸秆上的生长速度快,选择性系数大于1。同时,T.versicolor在预处理玉米秸秆第25天其产漆酶和锰过氧化物酶酶活最高(p<0.05),为29.22 U/g和10.22 U/g。P.sajor-caju预处理玉米秸秆25天,木质素,纤维素,半纤维素组分为19.05%、43.10%和24.64%,木质素显着低于未经预处理的玉米秸秆(p<0.05),纤维素和半纤维素保留较好。C.gallica预处理过的秸秆干物质损失最高(p<0.05),木质素和纤维素降解程度皆高。2、研究了不同白腐真菌C.gallica,T.versicolor,P.sajor-caju预处理玉米秸秆得到的粗酶液对里氏木霉(Trichoderma reesei)产纤维素酶和木聚糖酶及糖化产生的影响,并将此种方法与商业化酶制剂酶解方法相对比。研究表明,加入白腐真菌预处理秸秆期间所产的粗酶液后,纤维素酶酶活降低,木聚糖酶酶活升高。利用商业化酶制剂水解玉米秸秆是将生物质转化为糖液的最好方法。酶液中还原糖最高可达28.13 g/L,极显着高于用T.reesei制取纤维素酶和木聚糖酶后原位糖化玉米秸秆得到的酶解液中还原糖浓度(p<0.01)。经P.sajor-caju预处理25天的玉米秸秆,其表面孔洞增加,能明显看到菌丝穿透秸秆,降解了秸秆的无定形区域,减弱了与木质素相关的化学键键强,酶解后还原糖浓度最高(p<0.05)。3、研究了产朊假丝酵母(Candida utilis)和树干毕赤酵母(Pichia stipitis)利用葡萄糖及木糖产乙醇能力及两种酵母利用混合糖液发酵产乙醇方法的比较。结果表明,C.utilis利用葡萄糖产乙醇能力较好,产乙醇速度较快,能在12 h内将葡萄糖20 g/L转化为乙醇9.04 g/L。P.stipitis利用木糖产乙醇能力较好,能在48 h内利用完木糖20 g/L,此时乙醇浓度为8.19 g/L。发酵葡萄糖和木糖混合糖液时,先利用C.utilis,之后离心去除,再接入P.stipitis,能得到较高的乙醇产量,为28.25 g/L。4、研究了C.utilis和P.stipitis分步发酵经P.sajor-caju预处理25天的玉米秸秆酶解液的工艺优化。结果表明,装液量、C.utilis发酵时间、P.stipitis发酵时间、温度是显着影响乙醇产量的因素。C.utilis和P.stipitis分步发酵玉米秸秆酶解液的最优条件为装液量29.59 mL,C.utilis发酵时间为32.47 h,P.stipitis发酵时间为51.77 h,温度为23.41℃,此时乙醇产量为32.24 g/L。本课题对玉米秸秆发酵生产乙醇工艺具有指导意义。(本文来源于《河南工业大学》期刊2019-05-01）
孙黎[8]（2019）在《乙醇—水混合液滴在微结构PDMS表面上的蒸发研究》一文中研究指出聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)为代表的软衬材料在微纳米加工技术、微纳机电系统和微纳流体系统等领域发挥着极为重要的作用,同时液滴作为一种载体被广泛应用于这些系统中。因此本文以研究乙醇-水混合液滴在微结构PDMS表面上的蒸发为出发点,探索混合液滴在微结构PDMS表面上的润湿性能以及蒸发特性,具体完成的工作如下:(1)分析了五种不同配比的乙醇-水混合液滴在方柱状PDMS表面上的的润湿性能及蒸发特性,发现乙醇的加入改变了液滴的润湿性能。使用泰勒展开计算了液滴蒸发过程中过剩的自由能,定性解释了为什么25%和50%的乙醇-水混合液滴在蒸发的最后阶段会发生铺展现象。(2)分析了四种不同配比的乙醇-水混合液滴在圆柱状PDMS表面上的的润湿性能及蒸发特性。发现蒸发时混合液滴的乙醇浓度为0%和25%时,无量纲体积的叁分之二次幂几乎是呈线性下降的,而当乙醇浓度增加到50%和75%时是呈非线性变化的。并解释了纯水滴在凹坑状PDMS表面蒸发过程中CCR阶段的持续时间比在平坦的PDMS表面上要长。(3)分析了四种不同配比的乙醇-水混合液滴在凹坑状PDMS表面上的的润湿性能。并通过对比乙醇-水混合液滴分别在平坦的PDMS表面和叁种不同间距的凹坑状PDMS表面上的蒸发行为,推导出了相应阶段的体积、接触半径和接触角的变化。发现混合液滴在乙醇浓度较低的时候,凹坑结构对蒸发的影响较小,而在乙醇浓度较高的时候,凹坑结构对蒸发的影响较大。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2019-05-01）
武奎[9]（2019）在《乙醇/生物柴油/柴油混合燃料配比对喷雾特性影响的研究》一文中研究指出本文以乙醇/生物柴油/柴油为研究对象,对EBD燃油的理化特性、雾化品质进行试验研究,并从理论研究的角度出发,对燃油的雾化品质进行数值计算研究。基于理化特性试验台,研究了掺混比对燃油理化特性的影响。结果表明:生物柴油是性能优良的柴油醇助溶剂,掺入25%体积含量生物柴油,即可使含20%体积分数乙醇的掺混燃油拥有较好的稳定性能。掺混燃油的冷滤点、密度、运动学粘度、表面张力及闪点温度,随生物柴油含量的增加而变大,随乙醇含量的增加而减小;热值随生物柴油、乙醇含量的增多而减小,其中受乙醇含量的影响尤为明显;十六烷值随乙醇含量的增多而减少,但受生物柴油掺混量的影响较小;为满足车用0~#柴油的物性要求,应使EBD燃油内乙醇含量小于18%体积分数,生物柴油含量小于55%体积分数。搭建雾化品质评价试验台,基于常规喷射系统,研究了燃油掺混比对雾化品质的影响及各EBD燃油的雾化稳定性能;基于电控高压喷射系统,研究了喷射压力、喷油脉宽对雾化品质的影响。结果表明:喷油时长受喷射压力、喷油脉宽的直接影响,并随二者的增加而明显变大,但几乎不受掺混比的影响。EBD燃油具有较好的雾化稳定性能,长期闭口放置后,各燃油的雾化品质基本没有变化。雾化品质受掺混比、喷射压力、喷油脉宽的共同影响,其中受喷射压力的影响尤为突出,但受喷油脉宽的影响较小;增大乙醇含量、减少生物柴油含量、提高喷射压力,均可使小粒径液滴占比变大,累积体积分布曲线向左上角偏移,平均直径及特征直径变小,喷雾锥角变大,雾化品质得到改善;喷射压力较大时,继续提高喷射压力或改变燃油掺混比,对燃油的微观喷雾特性影响较小,但宏观喷雾特性的差异仍有较为明显。构建雾化品质计算模型,基于Visual Fortran 6平台,利用Fortran语言,编译计算程序,对燃油的雾化品质进行理论计算,并与试验结果进行对比。结果表明:拟合、试验结果具有相同的PDF_N分布规律,同时,二者在小粒径处结果相近,较大粒径处差异较大,但整体而言,二者差异不大;文章选用的各计算子模型,可较好的完成对雾化品质的数值仿真。(本文来源于《长安大学》期刊2019-04-15）
许琼丹,王永泽,王金华,赵筱[10]（2019）在《大肠杆菌乙醇工程菌mglB基因的敲除对混合糖发酵木糖利用效率的影响》一文中研究指出为明晰葡萄糖非PTS转运系统相关基因对木糖利用效率的影响,探讨葡萄糖PTS和非PTS转运系统是否对木糖利用存在协同影响,以大肠杆菌工程菌SZ470和SZ470P为出发菌株,通过RED同源重组技术敲除葡萄糖转运基因mglB,构建mglB单缺陷菌SZ470M和ptsG/mglB双缺陷菌SZ470PM。比较四株菌的混合糖(3%葡萄糖+2%木糖)发酵情况以及木糖转运代谢相关基因的转录水平。实验结果表明,SZ470M相较于出发菌株SZ470,其发酵性能无明显变化;SZ470PM的木糖消耗速度为0.37 g/L,乙醇产量为23.25 g/L,转化率为82.6%,相比于出发菌株SZ470P分别提高了32%,9.8%和5.8%。基因转录水平的分析也表明菌株SZ470P和SZ470PM的木糖转运与代谢基因的转录水平上调。综上,ptsG和mglB基因的双敲除对木糖利用效率的提高有协同影响,为促进木质纤维素作为发酵原料时木糖的高效利用提供理论依据。(本文来源于《生物技术通报》期刊2019年06期）
乙醇混合论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了应对化石燃料短缺和环境污染两大难题,寻找新型燃料替代或部分替代航空煤油已成为目前航空动力系统领域研究的热点。乙醇作为一种清洁可再生的含氧燃料,具有原料来源广泛、制备工艺简单、价格低廉的特点,受到了人们的广泛关注。与此同时,离心喷嘴作为航空发动机广泛使用的雾化元件,其雾化性能直接影响燃烧效率。为此,本文采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法,借助先进的光学测量平台探究了离心喷嘴结构变化对雾化流场、雾化角、破碎长度、液滴粒径分布等特性参数的影响规律,构建了雾化角和流量系数分别与压差、切向槽倾斜角、喷嘴几何特性参数和背压之间的关联式,揭示了乙醇在航空煤油/乙醇混合燃油中浓度对于离心喷嘴产生旋转锥形液膜雾化特性的影响。主要工作如下:首先自主搭建了一套测量离心喷嘴旋转液膜雾化特性的光学测量实验平台。该测量平台主要包括:燃油喷射系统、供气系统、定容雾化弹和光学测量系统。其中,燃油喷射系统最大可提供6 MPa的喷射压力,定容雾化弹可承受4 MPa环境压力,光学测量系统可测量雾化形态、雾化液滴速度场和平面粒径分布等雾化特性。其次,开展了结构对离心喷嘴锥形液膜雾化特性影响的研究。以航空煤油和航空煤油(70%)/乙醇(30%)的混合燃油为工质,实验研究了叁种不同出口直径对两种燃油雾化液滴速度场和雾化角的影响。结果发现出口直径为0.5 mm喷嘴的雾化角最大。根据相似准则建立了离心喷嘴雾化角和雷诺数之间关系式。另外,以航空煤油为工质,研究了喷嘴内切向槽四种倾斜角度对轴向速度、流量系数、液膜展开角、破碎长度和液滴直径的影响,并拟合得出了流量系数、液膜展开角分别与背压、压差、喷嘴几何特性参数和切向槽倾斜角之间关系式。同时,根据液滴粒径分析发现当倾斜角为15°时,雾化液滴粒径最小。再次,研究了航空煤油和乙醇不同混合体积分数(乙醇体积分数0～30%)对离心喷嘴全局雾化特性(流量系数、雾化角、破碎长度和粒径平面分布)的影响规律。首先,根据环状流中空气与液膜间的摩阻系数公式,分析了背压对离心喷嘴流量系数的影响,发现当压差为1.0 MPa时,无背压与2.0 MPa背压下的流量系数相差2.1%。离心喷嘴流量系数随乙醇浓度增大而减小。其次,实验发现离心喷嘴雾化角随乙醇浓度的增加而变大,但压差超过0.8 MPa时,雾化角达到最大值且不受乙醇浓度的影响。通过修正航空煤油摩阻系数计算公式,得出了航空煤油/乙醇混合燃油的摩阻系数计算公式。另外,实验结果表明,破碎长度和雾化液滴直径随乙醇浓度增大而减小,而雾化液滴速度随之增大;当压差增大到0.8 MPa时,混合燃油雾化液滴速度和粒径受乙醇浓度影响较小。与理论分析得到的破碎长度相比,半经验公式计算精度平均提高了6.83%。最后,分析了乙醇浓度对局部雾化特性的影响。采用数值模拟和经验公式相结合的新方法得到了航空煤油/乙醇混合燃油在离心喷嘴出口处的液膜厚度。以该液膜厚度为特征长度,对破碎处的粒径和表面波波长进行了无量纲化处理,发现长波波长和短波波长实验值和理论值平均相差7.8%和4.6%。粒径半经验公式计算值和理论值分别与实验值相比较,半经验公式计算精度平均提高了 18.8%。以上结论可为在燃气轮机动力装置中,航空煤油混入乙醇燃料提供实验数据和理论指导。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
乙醇混合论文参考文献
[1].王文超,李法社,申逸骋,刘作文.地沟油生物柴油与正丁醇/乙醇混合燃料燃烧火焰特性[J].燃烧科学与技术.2019
[2].张涛.航空煤油/乙醇混合燃油旋转锥形液膜雾化特性研究[D].大连理工大学.2019
[3].肖合林,李胜君,薛琪,鞠洪玲.EGR率对乙醇/生物柴油混合燃料燃烧及排放特性的影响[J].燃烧科学与技术.2019
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标签：生物柴油; 正丁醇; 乙醇; 混合燃料燃烧特性; OH-PLIF总信号强度;