生物柴油靜電霧化機理及噴霧特性的研究.pdf

1、生物柴油由于具有和柴油接近的動力性能和比柴油優(yōu)越的燃燒和排放性能而備受關注，尋求其高效率的燃燒方式一直受到熱力機械領域的廣泛關注。霧化質(zhì)量直接影響燃燒效率和污染物的排放，而霧化特性和噴霧流場又是噴霧燃燒領域的重要研究內(nèi)容。提高霧化特性和改善噴霧流場是研究者一致追求的目標。目前通過提高噴射壓力的方式改善霧化質(zhì)量其能耗高、難以控制流場且增加了管路系統(tǒng)的加工難度和成本。靜電霧化技術在改善霧化特性、控制流場等方面具有顯著的優(yōu)勢。靜電噴霧燃燒具有

2、較高的研究價值，并且在熱機領域有廣闊的應用前景。開展生物柴油靜電霧化的研究，為開發(fā)新型、高效、低污染的代用燃料燃燒技術和熱力機械提供新思路。
　　 本文首先從理論上分析了不同溫度下燃油液滴的荷電情況，獲得了霧滴的荷質(zhì)比隨時間的變化規(guī)律，表明蒸發(fā)有利于促進液滴的荷電破碎，為研究生物柴油單液滴在多場耦合作用下的荷電破碎機理奠定基礎；采用高速攝像技術，對生物柴油荷電液滴的形變特征及運動規(guī)律進行了觀察研究，結果表明：由于電導率的差異，生

3、物柴油的衛(wèi)星顆粒基本沿著毛細管軸向運動，而水的衛(wèi)星顆粒同時具有軸向運動和徑向運動。對錐射流的微觀特征進行了分析對比，發(fā)現(xiàn)生物柴油和水的錐射流存在明顯差別；從荷電微噴的角度出發(fā)，分析描述了電荷衰減機制對生物柴油噴霧形態(tài)的影響，并結合高速攝像、顯微攝影技術以及PDA光學測量手段對大流量荷電噴霧射流的荷電特性及噴霧特性進行了實驗研究，表明靜電霧化技術在提高生物柴油霧化質(zhì)量及增強射流邊緣的湍動度方面具有明顯優(yōu)勢；采用PIV測量技術對不同荷電方式