导读:本文包含了燃油雾化及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:离心喷嘴,航空煤油,乙醇混合燃油,光学测量,雾化特性
燃油雾化及混合论文文献综述
张涛[1]（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）
叶丽华,刘天宇,施爱平[2]（2019）在《适宜溶气量改善生物柴油/柴油混合燃油雾化质量》一文中研究指出为探究溶气对燃油雾化性能的影响,该文对生物柴油、0号柴油、混合燃油及经溶气处理的混合燃油的雾化特性进行了试验研究,采用多普勒粒子分析仪(phase doppler particle analyzer,PDPA)测量系统对不同比例的混合燃油在喷孔直径为0.26和0.30 mm下进行喷雾试验。对喷雾中心轴的轴向速度与粒径分布进行测量和分析,并进一步以混合燃油为基础,在其中分别溶入不同体积的CO_2,溶气所占体积比分别为5.74%、12.73%和26.42%,分别使用2种孔径的喷嘴对溶气燃油进行雾化性能的测量。结果表明,混合燃油的雾化效果与生物柴油相比得到明显改善,与生物柴油相比柴油的索特平均直径(sauter mean diameter,SMD)在轴向长度70 mm处下降了25μm,且喷孔直径越小雾化效果越好,当喷孔直径由0.30 mm降低到0.26 mm时,B0与B100的SMD分别降低了12.94%,19.57%。低溶气量的燃油其索特平均直径大于未溶气燃油,且随着喷孔直径的减小对雾化的抑制作用更加明显,当溶气所占体积比为5.74%和12.73%时随着喷孔直径从0.30 mm降低到0.26 mm其SMD分别增加了8.43%和6.82%。溶气量较高时其雾化效果得到改善,且随着喷孔直径的减小,改善效果得到增强,溶气所占体积比为26.42%时随孔径的减小其SMD降低了26.5%。本研究表明适当在生物柴油中溶气可以改善其雾化质量,研究结果可为生物柴油更好地应用于车辆内燃机领域提供参考。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年06期）
宫冠吉[3]（2018）在《低压大剪切混合流燃油雾化和油气空间分布特性研究》一文中研究指出内嵌火箭式冲压发动机具有高比冲、高推重比和工作范围宽等特点,高质量的燃油雾化性能和合理的油气空间分布是保证发动机在飞行高度较高、环境较恶劣等条件下,能够稳定工作和较高的燃烧效率是发动机满足要求的关键。本文针对内嵌火箭式冲压发动机低压大梯度亚超剪切混合层内燃烧组织问题,采用数值模拟和试验的方法,开展亚超大梯度剪切混合层内雾化及油气空间分布特性研究,设计了不同的燃油喷注方案,建立了简化计算模型,搭建了燃油雾化特性试验平台,建立了喷嘴雾化特性测量系统,探讨了喷注方案和剪切混合层气动参数等对燃油雾化特性及油气空间分布的影响,得到了喷注方案和气动参数对燃油雾化的影响规律。主要成果有:(1)探讨了喷注方案及气动参数对燃油雾化特性,包括:雾化粒径、N值(粒径分布指数)、体积分数等,发现供油压力对燃油的雾化特性影响不大,不同的喷射角度中,逆向喷射的雾化特性相对垂直喷射和顺向喷射有所提升,喷嘴位置越靠近支板尾缘雾化性能越好;环境压力越低,雾化性能越差;超声速流及亚声速流的马赫数增加可以提升雾化性能;增加亚声速流的温度及超声速流温度可以提升雾化性能;拟合了关于SMD的无量纲关系式,试验验证关系式计算值与试验结果误差在15%以内。(2)采用基于CLSVOF的数值计算方法,对亚超剪切混合层的射流液柱破碎过程进行了模拟,过程中发现了大量的表面波现象,发现射流总是在表面波波谷处发生破碎,通过无量纲经验关系式拟合值与模拟所得到的波长进行对比,证明了表面波机理可以由KH不稳定性解释。捕捉了两种液滴二次破碎过程,初步验证了液滴的尾部夹断机理。(3)通过数值计算和试验研究,探究了喷注方案及气动参数对油气空间分布的影响,其中喷嘴位置越远离支板尾缘,射流轨迹会向亚声速流偏折,穿透深度越大;供油压力的提升会使得穿透深度逐渐变大;垂直喷射的穿透深度最大,顺向喷射会随着角度的增加穿透深度逐渐增加,逆向喷射穿透深度与顺向喷射相差不大。环境压力下降,燃油轨迹会向亚声速流偏折,穿透深度会逐渐增加,蒸发位置会向流向方向推移;亚、超声速流马赫数的而增加会使得偏折角度向超声速流改变,穿透深度会减小,蒸发开始的位置距离支板末端的位置先变长后变短;亚、超声速流的温度增加对燃油轨迹的影响不大,但是燃油蒸发位置会逐渐提前;拟合了穿透深度的无量纲关系式,试验验证关系式计算值与试验结果误差在15%以内。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-12-01）
张长新[4]（2014）在《柴油机用新型喷油嘴强化燃油雾化混合机理研究》一文中研究指出喷油器是柴油机燃油供给系中实现燃油喷射的重要部件，其功用是根据柴油机混合气形成的特点，将燃油雾化成细微的油滴，并将其喷射到燃烧室的特定部位。喷油器应满足不同类型的燃烧室对喷雾特性的要求。一般说来，喷注应有一定的贯穿距离和喷雾锥角，以及良好的雾化质量，而且在喷油结束时不发生滴漏现象。本文以柴油机用新型自激振荡雾化喷嘴为研究对象，首先基于FLUENT软件，对喷油器内部流场进行了仿真分析，揭示了新型喷油器强化燃油雾化混合的机理。然后采用正交试验设计方法，研究了喷油嘴结构参数对喷油嘴腔内涡环的影响规律。最后对喷油器的喷油过程进行了仿真分析，并在自制的喷油器试验台上进行了自由喷射试验。论文的主要研究工作及结论如下：本文主要研究工作如下：1）通过对新型喷油嘴内部流场的数值模拟，结合流体边界层理论与涡旋理论，揭示了新型喷油器强化燃油雾化混合的机理；2）采用正交试验设计方法，系统分析了喷油嘴结构参数包括振荡腔直径和长度、上喷嘴直径以及下喷嘴直径对喷油嘴腔内涡环的影响。结果表明，影响腔内压力大小的最主要因素为下喷嘴直径，其次为振荡腔长度，影响最小的因素是振荡腔的腔径；3）基于流体力学多相流理论，对喷油嘴内外流场进行了多相流流动仿真，结果表明，高压高速燃油在通过新型喷嘴内部时可以产生自激振荡现象，燃油在喷嘴内可进行初次破碎，并且在扩张形出口处也能引起燃油的涡旋扰动，使喷出的燃油雾化效果更好；4）在自制的喷油器试验台上对安装有新型喷油嘴的喷油器进行了自由喷射试验，结果表明，新型喷油嘴与传统喷油器喷嘴相比，油束射程长，喷雾锥角较大，雾化效果相当。(本文来源于《重庆大学》期刊2014-05-01）
安娜[5]（2012）在《柴油机喷嘴内的空化流动及其强化燃油雾化混合的机理研究》一文中研究指出空穴现象的研究目前已经成为发动机及相关领域的一个热点。针对未来超低排放、甚至零排放的排放法规,现代柴油机不断地提高喷射压力,进行超高压和超细喷孔喷射,以满足新型燃烧方式高效、清洁、低噪声燃烧的要求。最新的研究表明,在高压和脉动喷射条件下,压力室内存在强烈的高频压力震荡,小尺度喷孔内会存在“气泡”(空化)现象,而这种喷孔内的流态和空化现象会影响喷孔近场的流态、油滴破碎及其与空气的混合过程。由于该现象固有的复杂性,目前国内外对此研究较少。因此,深入理解喷孔内空泡形成的机理不仅对于流体力学和两相流的研究具有重要的理论意义,而且将对柴油喷射系统的发展和混合过程控制方法产生重要的影响。本文首先采用混合网格技术建立了实际柴油喷嘴的叁维数值模型的计算网格,分析了网格质量对于计算精度的影响。研究表明,传统的结构化网格并不适用于相对复杂的喷孔内部结构,而混合网格能够准确地捕捉到喷油孔入口处详细的几何结构,从而提高了整个计算过程的收敛速度和稳定性。通过对喷孔入口圆角处边界层的加密,成功预测到第一个空泡产生的位置。对比计算分析表明,最优的网格尺寸大小为0.2μm-0.6μm总体网格数达到1600000个,实现了对喷孔壁面处压力、粘度和密度梯度分布的计算分析。在对现有的各种空泡成核机理假说进行论证分析的基础上,结合近几年国内外实验研究进展和作者在相关研究领域所取得的数值模拟计算成果,本文提出了新的空泡成核准则式,并耦合不同的湍流动力学模型,进行了空泡的成核、发展和溃灭历程的数值模拟研究。研究结果表明,以气相体积分数和质量分数构成新的成核准则数,能够更加实际地反映喷孔中空泡的数量以及分布特征。在此基础上,分析比较了Singhal模型和Zwart-Gerber-Belamri模型对于实验结果的预测能力,证实了Singhal模型关于空泡的分布预测更为接近实验值,较准确地反映空泡平均气相体积分数的变化趋势；而Zwart-Gerber-Belamri模型则仅仅反映了空泡沿喷孔壁面出现的位置,与实验值相差甚远。通过对RNGk-ε模型、改进的k-ε模型和标准k-ε模型的耦合计算,结果表明：RNGk-ε模型和改进的k-ε模型对于喷孔内流场的结构、空泡的分布和湍动能分布的预测,较标准k-ε模型更为合理。通过进一步对空化数和雷诺数进行无量纲化处理,对不同喷孔位置空泡的生成、增长、碰撞和破碎过程进行了计算分析,揭示出空泡的生成伴随着强烈的周期性现象；在连续空化的条件下,喷孔出流对喷雾场有着较大的扰动,并且喷孔出流越不稳定就越有利于喷孔近场的雾化；随着喷射压力的提高,使得孔内的流动变化更加剧烈和不稳定,空化效应增强。另外,针对不稳定空化过程进行整个喷孔内的计算,结果与实验值基本吻合,说明了本文提出的计算模型和计算方法合理、有效。为进一步研究喷孔内流态和空化现象对强化燃油喷雾雾化混合过程的影响,作者设计制作了进气道燃油喷射定容混合装置,在专用柴油机试验台架上开展了通过缸外制备均质混合气以实现柴油HCCI燃烧的试验研究,探讨了喷射压力和燃油温度对于均质混合气制备效率的影响。结果表明,当喷射压力从75bar增加至200bar时油气混合率明显增加,进一步增加喷油压力则对油气预混合率的改善有限。从试验发动机的排放性能来看,在低速、低负荷工况,当喷油压力大于15MPa时,增加喷油压力对CO2排放影响很小。提高燃油的温度和喷射压力可提高柴油机高负荷下的燃烧效率,并减少HC的排放。采用本研究设计的油气混合装置,能显着地降低柴油机全运行工况下HC的排放。试验中还进一步探讨了燃油喷射压力和燃油温度之间的匹配关系。实验结果表明,保持喷射压力不变,同一负荷下CO排放随着燃油温度的升高而降低；在同一燃油温度下,提高喷油压力则有利于降低CO的排放。在HCCI燃烧的各试验工况下,柴油机均显示出极低的NOx和碳烟排放,且HC的排放也较低,处于50-150ppm范围内。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-05-01）
张东明[6]（2009）在《可变气门驱动直喷汽油机缸内气流运动及燃油雾化混合的试验研究》一文中研究指出为了使用叁效催化转换器降低排放,目前量产的直喷汽油机主要采用当量比燃烧模式,此时汽油直喷系统仍采用节气门控制负荷,泵吸损失依然存在,所以与气道喷射汽油机相比,该种汽油直喷系统的燃油经济性并没有显着提高。最近几年,可变气门驱动机构(VVA)技术的发展,使得泵吸损失明显减小成为可能,如果将其应用于当量比燃烧的直喷汽油机上,既可消除泵吸损失,降低发动机燃油消耗率,同时又可发挥直喷汽油机动力性等其它优势。由于机械式可变气门驱动机构的气门升程和正时是联动的,这必将使得发动机缸内流场明显不同,特别在低气门升程下,产生的高速气流对直喷汽油机的燃油雾化和混合产生直接影响。设计改造了一光学汽油直喷发动机,试验中光学发动机由电机拖动,转速为960r/min,采用粒子图像测速(PIV)技术,使用最大升程分别为6.8mm、2.5mm、2.0mm和1.7mm的四种进气凸轮轴,研究了不同气门升程下缸内气体流动特性以及其对燃油雾化和混合的影响。试验结果表明,直喷汽油机进气初期缸内呈现逆滚流,之后逆向滚流不能得以保持,缸内逐渐形成双涡结构;压缩冲程,进气门侧滚流不断受到挤压而衰减,速度场中可观测到一顺时针滚流形成的趋势。随着气门升程降低缸内平均速度减小,四种气门升程下滚流比差异不大。缸内涡流在进气冲程呈现出双涡流特征,并在压缩冲程演变为大尺度涡流。随着气门升程降低,涡流运动逐渐加强,小气门升程下涡流比增大明显,压缩冲程末期气门升程为1.7mm时的涡流比是6.8mm时的3倍。低通滤波分析发现湍流强度和湍动能随曲轴转角变化的趋势类似,都是在进气冲程随着曲轴转角增大而减小,在压缩冲程反而有逐渐增加的趋势。滚流测量面上,最大气门升程为6.8mm时的湍动能和湍流强度随曲轴转角变化不明显。气门升程为2.0 mm时变化最为突出,湍流强度的最大差值为3.3 m/s,湍动能最大差值为9 m2/s2。压缩冲程末期6.8mm升程的湍流强度和湍动能最大,分别为2.5 m/s和3.1 m2/s2,分别是1.7mm升程工况的1.7倍和3倍。涡流测量面上,四种气门升程下,在进气冲程湍流强度和湍动能的变化趋势非常相似;压缩冲程,随着气门升程的降低湍流强度和湍动能都增大。1.7mm升程的湍动能和湍流强度是6.8mm升程的2倍左右。均匀混合直喷汽油机在进气冲程早期喷射燃油有更充裕的时间和空气混合,高的喷油压力使液滴粒径更小,贯穿距更短,燃油雾化混合更为彻底。燃油液滴和空气混合过程中的相互影响使缸内形成了正向大尺度滚流运动,增大了燃油和空气的接触面积;随着最大气门升程的降低,燃油雾化混合更为充分和迅速。分析其成因,主要是由于单一方向滚流的形成和小气门升程下强的涡流运动和湍流强度使燃油雾化混合更加彻底。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01）
郭红松,苏万华,孙田[7]（2007）在《利用PLIEF技术研究超高压燃油喷雾雾化和混合过程》一文中研究指出采用复合激光诱导荧光(PLIEF)技术,对燃烧室内自由发展阶段超高压喷雾的贯穿距离、锥角及气液相浓度分布情况进行了研究.实验中喷油压力从160 MPa升高到220 MPa,环境气体密度由3.7 kg/m3变化到7.4 kg/m3.研究发现,随着喷油压力升高,气相喷雾不均匀度在喷油定时T=42°CA BTDC时减小了36.7%,而在喷油定时T=-6°CA BTDC时仅减小28.4%.同时,气、液相喷雾锥角显着增大,贯穿距离小幅度减小.根据实验数据,提出了一个喷雾贯穿距离修正公式.研究还发现,当L/d0≥90时,喷雾已得到充分发展,比传统压力研究结果小很多.(本文来源于《燃烧科学与技术》期刊2007年06期）
王治武,严传俊,范玮,熊姹,李牧[8]（2005）在《两相脉冲爆震发动机的燃油喷射、混合及其雾化研究》一文中研究指出两相爆震燃烧近来得到了广泛的重视和关注,但在它走向应用之前仍有很多问题需要解决。燃油的喷射、混合和雾化对两相爆震燃烧的影响就是其中之一。本文利用激光喷雾测量仪分别就直射喷嘴与气动喷嘴研究了汽油的喷射雾化与混合雾化,得到了汽油的雾化粒度与供油量、供气量间的关系。利用CFD程序对混合室中油、气的混合特性进行了模拟,结果与试验结果非常吻合。结合脉冲爆震发动机模型机多循环爆震试验,发现汽油的粒度大小对脉冲爆震模型机的油气当量比、燃油填充比有显着的影响。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2005年11期）
燃油雾化及混合论文开题报告
（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：
为探究溶气对燃油雾化性能的影响,该文对生物柴油、0号柴油、混合燃油及经溶气处理的混合燃油的雾化特性进行了试验研究,采用多普勒粒子分析仪(phase doppler particle analyzer,PDPA)测量系统对不同比例的混合燃油在喷孔直径为0.26和0.30 mm下进行喷雾试验。对喷雾中心轴的轴向速度与粒径分布进行测量和分析,并进一步以混合燃油为基础,在其中分别溶入不同体积的CO_2,溶气所占体积比分别为5.74%、12.73%和26.42%,分别使用2种孔径的喷嘴对溶气燃油进行雾化性能的测量。结果表明,混合燃油的雾化效果与生物柴油相比得到明显改善,与生物柴油相比柴油的索特平均直径(sauter mean diameter,SMD)在轴向长度70 mm处下降了25μm,且喷孔直径越小雾化效果越好,当喷孔直径由0.30 mm降低到0.26 mm时,B0与B100的SMD分别降低了12.94%,19.57%。低溶气量的燃油其索特平均直径大于未溶气燃油,且随着喷孔直径的减小对雾化的抑制作用更加明显,当溶气所占体积比为5.74%和12.73%时随着喷孔直径从0.30 mm降低到0.26 mm其SMD分别增加了8.43%和6.82%。溶气量较高时其雾化效果得到改善,且随着喷孔直径的减小,改善效果得到增强,溶气所占体积比为26.42%时随孔径的减小其SMD降低了26.5%。本研究表明适当在生物柴油中溶气可以改善其雾化质量,研究结果可为生物柴油更好地应用于车辆内燃机领域提供参考。
（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。
燃油雾化及混合论文参考文献
[1].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
[2].叶丽华,刘天宇,施爱平.适宜溶气量改善生物柴油/柴油混合燃油雾化质量[J].农业工程学报.2019
[3].宫冠吉.低压大剪切混合流燃油雾化和油气空间分布特性研究[D].南京航空航天大学.2018
[4].张长新.柴油机用新型喷油嘴强化燃油雾化混合机理研究[D].重庆大学.2014
[5].安娜.柴油机喷嘴内的空化流动及其强化燃油雾化混合的机理研究[D].华中科技大学.2012
[6].张东明.可变气门驱动直喷汽油机缸内气流运动及燃油雾化混合的试验研究[D].天津大学.2009
[7].郭红松,苏万华,孙田.利用PLIEF技术研究超高压燃油喷雾雾化和混合过程[J].燃烧科学与技术.2007
[8].王治武,严传俊,范玮,熊姹,李牧.两相脉冲爆震发动机的燃油喷射、混合及其雾化研究[J].机械科学与技术.2005