甲醇噴霧特性與裂解特性研究.pdf

1、近年來隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,石油資源對外依存度的持續(xù)攀升,內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。尋找高效、清潔、來源廣泛的替代燃料成為解決這一困局的主要途徑。
　　在我國,甲醇由于來源廣泛,辛烷值高,抗爆震,易降解,含氧量高,燃燒過程需要的空氣較少,燃燒充分,燃燒速度快,持續(xù)期短,有效提高內(nèi)燃機(jī)的熱效率;且燃燒生成產(chǎn)物主要是H2O和CO2,污染小,顯著改善發(fā)動機(jī)的排放。因此,甲醇作為替代燃料受到廣泛關(guān)注,大量的科研工作者投入精

2、力對甲醇在發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用開展了深入的研究。本研究正是在這樣的背景下,通過研究甲醇的噴霧特性和裂解特性,為甲醇今后在發(fā)動機(jī)上的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　本研究設(shè)計(jì)制作定容燃燒彈和甲醇加熱裂解裝置。利用定容燃燒彈完成了甲醇噴油器的流量特性試驗(yàn),隨后利用PIV激光測試技術(shù)、圖像處理技術(shù)和AVL-Fire仿真模擬計(jì)算技術(shù),研究了甲醇噴霧特性;利用氣相色譜儀技術(shù)對甲醇在不同催化劑作用下的加熱裂解成分進(jìn)行了定量分析。
　　研究結(jié)果表明:甲

3、醇噴油器的射流質(zhì)量流量與背壓的關(guān)系符合伯努利方程的變化趨勢,當(dāng)背壓0.3MPa與噴射壓力相同時,質(zhì)量流量趨于某一定值,噴射無法正常進(jìn)行。噴霧試驗(yàn)和仿真結(jié)果表明:背壓對噴霧貫穿距離影響明顯,溫度影響較小;背壓和溫度對甲醇蒸發(fā)量影響較為復(fù)雜,背壓0MPa時,溫度變化對甲醇蒸發(fā)量影響較小,背壓0.2MPa和0.3MPa時,溫度升高甲醇蒸發(fā)量明顯增加;溫度20℃時,背壓升高甲醇蒸發(fā)量明顯減少,溫度60℃時,背壓變化對甲醇蒸發(fā)量影響很小;背壓和溫