燃用甲醇可使柴油机实现高效清洁燃烧,燃料的蒸发特性对燃料的混合、着火、燃烧过程影响显著.甲醇十六烷值较低,着火困难,添加正庚烷可提高甲醇燃料的十六烷值.搭建了液滴蒸发试验装置,采用单液滴挂滴测量方法,使用高速摄像机拍摄液滴蒸发图像,基于图像处理技术研究了正庚烷-甲醇液滴的蒸发过程.分析不同正庚烷掺混体积比(0、5％、10％、15％)和环境温度(100～500℃)对液滴蒸发特性的影响.结果表明,正庚烷-甲醇燃料液滴的蒸发特性遵循D2定律,即液滴直径D与液滴初始直径D0比值的平方(D/D0)2与蒸发时间呈线性关系.液滴相对面积随时间变化近似为一条斜率为负的直线.掺混体积比一定时,液滴蒸发速率随温度增加而增加.当温度从100℃增至500℃后,正庚烷掺混体积比0、5％、10％和15％的液滴单位面积蒸发速率分别增加了543％、639％、896％、556％.温度一定时,不同正庚烷添加剂掺混体积比的甲醇液滴蒸发的变化趋势基本相同.与纯甲醇相比,除200、300℃外,掺混体积比5％的正庚烷使液滴蒸发时间延长.100℃时,随正庚烷掺混体积比增加,液滴蒸发时间缩短;200℃时,随正庚烷掺混体积比增加,液滴蒸发时间延长;其余试验温度下,随正庚烷掺混体积比增加,液滴蒸发时间先延长后缩短.其中,在200、300、400、500℃,正庚烷掺混体积比从5％增至15％后,液滴蒸发时间分别延长了53.9％、17.1％、47.5％、53.1％.

柴油机;清洁燃料;甲醇;正庚烷;液滴;蒸发特性

张美娟;魏衍举;张启霞;陈晟闽

无锡职业技术学院 汽车与交通学院,江苏 无锡 214121;江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013;西安交通大学 能源与动力工程学院,陕西 西安 710049

洁净煤技术

[1]张美娟;魏衍举;张启霞;陈晟闽-.正庚烷对甲醇液滴蒸发特性的影响)[J].洁净煤技术,2022(12):51-58

正庚烷,液滴蒸发,蒸发特性,柴油机,高效清洁,着火,燃烧过程,十六烷值,甲醇燃料,试验装置,单液滴,高速摄像机,图像处理技术,处理技术研究,蒸发过程,同正,掺混,体积比,燃料液滴,D2,液滴直径,D0,蒸发时间,蒸发速率,增至,单位面积,基本相同,试验温度,先延,清洁燃料

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