苄基叠氮—正十六烷复合燃油蒸发特性试验研究.pdf

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1、苄基叠氮-正十六烷复合燃油蒸发特性试验研究史建伟2015年1月中图分类号：TK428.9UDC分类号：621苄基叠氮-正十六烷复合燃油蒸发特性试验研究作者姓名史建伟学院名称机械与车辆学院指导教师赵长禄教授答辩委员会主席张红光教授申请学位工学硕士学科专业动力工程及工程热物理学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月20日AnExperimentalStudyontheVaporizationCharacteristicsofBenzylAzides-HexadecaneBlendCandidateName：JianweiShiSchoolorDepartment：Sc

2、hoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor：Prof.ChangluZhaoChair,ThesisCommittee：Prof.HongguangZhangDegreeApplied：MasterofScienceMajor：PowerEngineeringandEngineeringThermophysicsDegreeby：BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan.20,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。

3、尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要为了研究苄基叠氮复合柴油促进燃烧的机理，消除柴油多组分沸点差异性对液滴蒸发特性的影响，本研究将苄基叠氮化合物与正十六烷配制成不同配比的二元组分复合燃油，利用挂滴式单液滴高温蒸发试验装置，开展了苄基叠氮-正十六烷复合燃油蒸发特性及其影响规律的试验研究。首先结合试验需求，搭建挂滴式单液滴高温蒸发试验装置，开发

4、了基于Matlab的图像处理程序，实现了从单液滴图像序列中批量自动提取直径数据的方法，并通过对试验系统进行误差分析，验证了试验系统的精确度。围绕试验装置中重要的关键技术参数设置对液滴蒸发特性试验结果的影响，分别研究不同的热电偶直径、热电偶测端夹角、进入蒸发环境的速度对单液滴蒸发特性试验结果的影响规律，为试验装置关键参数设定提供了参考。综合利用上述试验方法，分别对苄基叠氮化合物以及苄基叠氮-正十六烷复合燃油在常压下，以苄基叠氮化合物分解反应温度为界分别在高温和低温环境中，开展蒸发特性试验研究。结果显示，相比低温环境中，在高温环境中复合燃油液滴蒸发特性发生了质的变化，液滴内出现

5、气泡生成和膨胀、以及连续喷气现象，可认为是由苄基叠氮化合物分解反应造成的。此外，通过开展复合燃油液滴在常压下的影响规律研究，发现随着叠氮化合物质量分数、液滴初始直径、环境温度的增大，均能够在一定程度上提高液滴蒸发速率。关键词：苄基叠氮正十六烷复合燃油蒸发特性试验研究IAbstractInordertostudythereasonofdiesel-azidesblendspromotingrapidcombustion,eliminatetheinfluenceofdifferentboilingpointsofdieselmultiplecomponentsondrople

6、tevaporationcharacteristics，benzylazideswerechosenasafueladditiveblendedwithhexadecane.Thevaporizationcharacteristicsofazides-hexadecaneblendswerestudiedbyusingahangingdropletvaporizationcharacteristicstestdevicewhichcanprovidehightemperatureenvironment.Theinfluenceofkeyparametersondroplet

7、vaporizationcharacteristicswasstudiedtoo.Conbinedwithtestrequirements,ahangingdropletvaporizationcharacteristicstestdevicewasdesignedasmaintoolofthewholestudy.Theimageprocessingprogrambasedonmatlab,bywhichthedropletsdiameterdatacanbecanculatedautomatically,was