甲醇生物柴油混合燃料雾化及着火过程的研究.pdf

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4、)~tXii·ta:7::.$':11Jft1:4.~;t;JfJIH"分类号U464.173密级公开UDC621.4编号10299B1304011博士学位论文甲醇/生物柴油混合燃料雾化及着火过程的研究*指导教师王忠教授作者姓名李瑞娜申请学位级别博士专业名称动力工程及工程热物理论文提交日期2016年3月31日论文答辩日期2016年5月29日学位授予单位和日期江苏大学2016年6月20答辩委员会主席评阅人______________2016年5月*论文的研究工作得到了国家自然科学基金项目（51376083）的资助。ClassifiedInde

5、x:U464.173UDC:621.4Ph.D.DissertationStudyontheAtomizationandIgnitionProcessofMethanol/BiodieselBlendFuelByLiRuinaMajor:PowerEngineeringandEngineeringThermalPhysicsSupervisor:WangZhongJiangsuUniversityMay,2016摘要摘要柴油机燃用含氧替代燃料，能够有效降低排放污染物。甲醇和生物柴油作为柴油机的含氧替代燃料，得到了越来越广泛的关注和应用。柴油

6、机燃用甲醇/生物柴油混合燃料不仅能够替代石化燃料，还能有效降低柴油机排放污染物。甲醇、生物柴油与柴油的分子结构、理化特性不同，燃料在柴油机缸内的雾化过程不同，对着火过程也会产生影响。论文共分七章，重点围绕小型农用柴油机燃用甲醇/生物柴油混合燃料的雾化和着火过程，采用理论分析和试验研究相结合的方法，从混合燃料的理化特性、液滴蒸发特性、喷雾特性、着火过程以及改善混合燃料着火过程的措施等方面开展了研究工作，解释了甲醇/生物柴油混合燃料的二次雾化过程，提出了柴油机燃用混合燃料的自燃-点燃着火模式，确定了柴油机燃用混合燃料的甲醇最佳掺混比范围。针对甲

7、醇/生物柴油混合燃料的理化特性，采用接触角试验，考察了混合燃料的互溶性；结合小角X射线散射试验，测量了混合燃料中甲醇液滴的微观尺度，探讨了燃料的分子结构与理化特性之间的关系，考察了甲醇与生物柴油的微观混合方式。结果表明，甲醇与生物柴油的互溶性较好；但微观上，混合燃料中存在生物柴油包裹甲醇的纳米液滴，当甲醇的掺混比为10%和20%时，混合燃料中甲醇液滴的平均半径为11.00nm和9.88nm；基于燃料分子的化学结构特征和活性原子机理，建立了醇类燃料和酯类燃料的十六烷值估算公式，并计算了不同掺混比时甲醇/生物柴油混合燃料的十六烷值。围绕混合燃料

8、的雾化过程，从液滴的蒸发特性和混合燃料的喷雾特性两个方面开展了研究。（1）根据甲醇/生物柴油混合燃料液滴在柴油机缸内蒸发的特点，建立并验证了混合燃料在对流热空气氛围环境I江苏大学