目前日益嚴(yán)重的能源短缺,環(huán)境污染以及全球氣候問題促使內(nèi)燃機(jī)向清潔可再生能源方向加速發(fā)展。其中,甲醇柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在我國有較為廣闊的前景。為了探究此類發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)燃燒過程,本文開展了柴油引燃直噴甲醇火焰的可視化實(shí)驗(yàn),獲取了該火焰的陰影法以及自然發(fā)光法圖像。基于實(shí)驗(yàn)獲取的火焰圖像,本文研究了此類火焰的發(fā)展特征、局部火焰結(jié)構(gòu)特征。此外,本文還開發(fā)了一套火焰圖像處理算法對(duì)火焰的燃燒特征進(jìn)行提取,最后對(duì)比分析了不同控制條件下柴油引燃直噴甲醇火焰燃燒特性的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),在柴油引燃直噴甲醇火焰中,著火區(qū)域主要出現(xiàn)在柴油較濃位置。隨后,火焰在柴油路徑上的傳播速度要高于向甲醇較濃區(qū)域的傳播速度。當(dāng)甲醇區(qū)域被引燃后,火焰開始偏離柴油噴油器軸線。從柴油引燃直噴甲醇的局部區(qū)域圖像中可以發(fā)現(xiàn),在燃燒末期,仍有一部分甲醇較濃區(qū)域未完全燃燒。并且,未燃燒區(qū)域在柴油盲區(qū)的面積要明顯大于柴油噴霧下游區(qū)域,這解釋了相關(guān)整機(jī)實(shí)驗(yàn)中普遍出現(xiàn)的未燃碳?xì)浠�合物過量排放現(xiàn)象。柴油噴射壓力變化主要影響到與甲醇噴霧的混合程度。在柴油以高壓噴射的條件下,柴油在著火前與甲醇混合更充分,甲醇被引燃的時(shí)刻提前,但與此同時(shí)甲醇對(duì)引燃柴油...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 甲醇制備
        1.1.3 甲醇理化性質(zhì)
    1.2 甲醇作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的發(fā)展歷史
    1.3 甲醇柴油雙燃料燃燒研究現(xiàn)狀
        1.3.1 甲醇柴油雙燃料壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 甲醇柴油雙燃料燃燒可視化研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容及研究方法
2 柴油引燃甲醇可視化實(shí)驗(yàn)布置
    2.1 定容彈系統(tǒng)
    2.2 燃料及燃料高壓供給噴射系統(tǒng)
    2.3 可視化系統(tǒng)
        2.3.1 高速攝像機(jī)
        2.3.2 火焰自然發(fā)光成像系統(tǒng)
        2.3.3 火焰陰影法成像系統(tǒng)
    2.4 電控系統(tǒng)
    2.5 實(shí)驗(yàn)過程及控制參數(shù)
    2.6 本章小結(jié)
3 燃燒可視化數(shù)字圖像處理方法
    3.1 火焰圖像預(yù)處理
    3.2 滯燃期
    3.3 火焰浮起長度
    3.4 火焰空間積分亮度
    3.5 本章小結(jié)
4 柴油引燃直噴甲醇的火焰結(jié)構(gòu)分析
    4.1 火焰的整體發(fā)展特征分析
    4.2 火焰的局部結(jié)構(gòu)特征分析
    4.3 本章小結(jié)
5 柴油引燃直噴甲醇火焰的燃燒特性分析
    5.1 柴油噴射壓力對(duì)柴油引燃直噴甲醇的燃燒特性影響分析
        5.1.1 柴油噴射壓力對(duì)火焰總體變化的影響分析
        5.1.2 柴油噴射壓力對(duì)火焰滯燃期的影響分析
        5.1.3 柴油噴射壓力對(duì)火焰浮起長度的影響分析
        5.1.4 柴油噴射壓力對(duì)火焰空間積分亮度的影響分析
    5.2 甲醇噴射壓力對(duì)柴油引燃直噴甲醇的燃燒特性影響分析
        5.2.1 甲醇噴射壓力對(duì)火焰總體變化的影響分析
        5.2.2 甲醇噴射壓力對(duì)火焰滯燃期的影響分析
        5.2.3 甲醇噴射壓力對(duì)火焰浮起長度的影響分析
        5.2.4 甲醇噴射壓力對(duì)火焰空間積分亮度的影響分析
    5.3 環(huán)境溫度對(duì)柴油引燃甲醇燃燒特性的影響分析
        5.3.1 環(huán)境溫度對(duì)火焰總體變化的影響分析
        5.3.2 環(huán)境溫度對(duì)火焰滯燃期的影響分析
        5.3.3 環(huán)境溫度對(duì)火焰浮起長度的影響分析
        5.3.4 環(huán)境溫度對(duì)火焰空間積分亮度的影響分析
    5.4 噴油器布置對(duì)柴油引燃直噴甲醇的燃燒特性影響分析
        5.4.1 噴油器布置對(duì)火焰總體變化的影響分析
        5.4.2 噴油器布置對(duì)火焰滯燃期的影響分析
        5.4.3 噴油器布置對(duì)火焰浮起長度的影響分析
        5.4.4 噴油器布置對(duì)火焰空間積分亮度的影響分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：4001699