2014年醇基燃料燃燒產(chǎn)物特性半工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究論文 陳洪利

1、醇基燃料燃燒產(chǎn)物特性半工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究 陳洪利導(dǎo)師姓名職稱 張全 教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 學(xué)士 學(xué)科專業(yè)名稱 熱能與動(dòng)力工程論文提交日期論文答辯日期學(xué)位授予單位醇基燃料燃燒產(chǎn)物特性半工業(yè)實(shí)驗(yàn)研究摘要：關(guān)鍵詞：目錄第一章 緒論11.1實(shí)驗(yàn)研究背景以及意義11.2 醇基燃料和柴油作為燃料應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀3第二章 實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)和方案42.1 實(shí)驗(yàn)使用醇基燃料與柴油混燃型燃燒器42.1.1 燃燒器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)42.1.2 測(cè)量?jī)x表與設(shè)備42.2實(shí)驗(yàn)燃料與預(yù)處理方案62.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案62.3.1.目的62.3.2.原理方法62.3.3.標(biāo)定測(cè)量點(diǎn)位置72.3.4.實(shí)驗(yàn)步驟72.4 本章小結(jié)8第三章 燃料流量比對(duì)燃

2、燒產(chǎn)物場(chǎng)、溫度場(chǎng)和熱效率的關(guān)系83.1 燃燒器噴口流速的控制83.2 不同工況（醇基燃料和柴油流量比）對(duì)燃燒產(chǎn)物的影響83.3 不同工況（醇基燃料和柴油流量比）對(duì)火焰溫度的影響83.4不同工況（醇基燃料和柴油流量比）下，燃燒產(chǎn)物對(duì)熱效率的影響133.5 平均值計(jì)算和誤差分析173.5.1 平均值計(jì)算173.5.2 燃燒產(chǎn)物、溫度誤差分析173.6 本章小結(jié)17第一章 緒論1.1實(shí)驗(yàn)研究背景以及意義全球現(xiàn)在所使用的能源大部分是由千百年前埋藏在地下的動(dòng)物、植物尸體經(jīng)過漫長(zhǎng)而復(fù)雜的地質(zhì)變化形成的化石能源，主要是碳、氫元素形成的碳?xì)浠衔?，包括石油、天然氣等。而石油，作為高能燃料在生產(chǎn)生活應(yīng)用中占了很

3、大的比例。這些高能燃料，被用來提供汽車動(dòng)力等推動(dòng)器的燃料、電廠發(fā)電的燃料以及生產(chǎn)生活中加熱設(shè)備的燃料，并且石油等為工業(yè)化學(xué)合成品提供了大量原料。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提高、工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)能源的需求不斷的增加。但是，石油、天然氣的能源是不可再生能源，隨著使用的增加不斷減少，能源危機(jī)在漸漸的靠近人類社會(huì)。人類社會(huì)在使用能源上經(jīng)過了三次大的轉(zhuǎn)變：1.用煤炭取締了木料等：2.用石油取締煤炭等能源；3.當(dāng)今社會(huì)，隨著能源危機(jī)的逼近，正在逐步的向多能源利用過渡?，F(xiàn)今，全世界對(duì)石油能源的消耗是巨量的，平均每天大約1100W噸。人口的不斷增加和石油資源的枯竭，使得能源危機(jī)日益突出，未來人類能源成為了當(dāng)今社會(huì)必須

4、解決的一個(gè)問題。世界石油等消費(fèi)量如圖1-1所示： 圖1-1 石油、煤炭等能源消費(fèi)量有關(guān)方面對(duì)世界石油、天然氣和煤炭能源的消耗量做了預(yù)測(cè)，如圖1-2所示： 圖1-2 世界能源未來預(yù)測(cè)然而，伴隨著大量使用石油等化石燃料，給人類社會(huì)生活帶了大量問題，氮氧化物（NOX）、硫氧化物（SOX）、CO等引起的空氣污染；CO2等帶來的溫室效應(yīng)；固體、液體廢棄物污染等等，嚴(yán)重威脅著人們?nèi)粘Ｉ詈蜕妗Ｒ虼?，燃料燃燒產(chǎn)物的研究和分析是十分有必要的。1997年12月各國(guó)代表在日本京都的氣候框架公約第三次締約方大會(huì)中簽訂了Kyoto Protocol國(guó)際公約，標(biāo)定了各個(gè)國(guó)家二氧化碳的排放量：在2008年到2012年四

5、年中，二氧化碳在各主要工業(yè)國(guó)的排放量要比1990年的平均低5.2%。中國(guó)的實(shí)情，在能源、環(huán)境和資源分配上存在復(fù)雜的問題。中國(guó)人口數(shù)量占了世界人口總量的1/5左右，能源總量卻只占了世界的10.7%，人均量只有世界平均人均量的51%；并且，在中國(guó)大部分地區(qū)，燃料都以煤炭為主，燃煤所帶來的空氣污染物比重很大，這對(duì)于我國(guó)就日本東京締結(jié)的京都協(xié)議書所規(guī)定的排放問題上處于被動(dòng)的地位。所以，迫切的需要能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型以及發(fā)展新型低排放物的能源來緩解日益被破壞的生存環(huán)境，應(yīng)對(duì)迫近的能源危機(jī)。在這樣的背景下，以醇基燃料為主的新能源為我國(guó)以及世界帶了曙光，無疑是解決燃燒產(chǎn)物高污染的希望。能源結(jié)構(gòu)的改革，以甲醇為主的

6、醇基燃料成為了研究對(duì)象。相比于煤炭、石油等化石燃料，醇基燃料低碳性、低排放、燃燒產(chǎn)物污染小和其可再生性得到了世界各國(guó)科學(xué)家的認(rèn)同。喬治安德魯歐拉（諾貝爾化學(xué)家得主）在1990年提倡“甲醇經(jīng)濟(jì)”這一概念，與G. K. Surya Prakash 和 Alain Goeppert合著了以這個(gè)概念為主題的書籍?？偨Y(jié)了醇基燃料和化石燃料的性能與目前情況，分析了其可行性和燃燒條件限制，提出了此概念。甲醇燃料可作為：1.存儲(chǔ)能源的方便媒介；2.以電池等形式運(yùn)送和分配的燃料；3.化學(xué)合成物和設(shè)計(jì)物的原材料。醇基燃料的液體性能比天然氣更方便運(yùn)送，而在燃燒處理上比石油方便處理。這種燃料的來源更加廣泛，

7、可通過礦物、生物質(zhì)、石油等生產(chǎn)，甚至可以通過CO2的化學(xué)反應(yīng)制取，制取過程如下圖1-2所示：圖1-2 甲醇循環(huán)制取過程在我國(guó)，以甲醇為主的醇基燃料已經(jīng)逐漸發(fā)展起來，形成一定規(guī)模，不僅僅是用作化工方面的原材料，在車用燃料和燃料電池的方面也有長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)展。隨著逐步的發(fā)展，醇基燃料相比傳統(tǒng)燃料具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 1.2 醇基燃料和柴油作為燃料應(yīng)用的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.3 燃料燃燒產(chǎn)物排放特性國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2005年，姚春德、段峰等對(duì)柴油與醇基燃料混合后在發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒特性與排放做了實(shí)驗(yàn)分析研究。實(shí)驗(yàn)使用的是高速直噴式柴油機(jī)，燃料采用醇基燃料與柴油混合燃料，并且實(shí)驗(yàn)與純柴油燃燒對(duì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析。由于醇基燃料

8、在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒方面存在的不足，提出混合燃燒，克服了醇基燃料存在的暖車、低量燃燒時(shí)污染物醛排放很高以及發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)困難等問題。他們?cè)O(shè)定了噴醇始點(diǎn)為變量，其主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1. 甲醇和柴油混合燃燒的方式，降低了燃燒產(chǎn)物中NOX和含C煙氣的排放，同時(shí)能源消耗量也降低；但是， 燃燒未完全所排放的HC化合物以及CO卻增加了。2. 加入醇基燃料后，燃料燃燒的速度有所增加，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣缸壓力的峰值相比于柴油單獨(dú)燃燒時(shí)增高。3. 相比于柴油燃燒放熱的模式而言，加入醇后的燃料燃燒所測(cè)定的放熱率的曲線呈現(xiàn)出單峰狀態(tài)；因?yàn)榧尤爰状?，混合燃燒的溫度降低?. 含甲醇的混合燃燒排放溫度相比于純柴油有所下降，然而，最低的排氣

9、溫度還是較氧化催化轉(zhuǎn)換器消除HC的要求溫度。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)，醇基燃料與柴油混合燃燒對(duì)燃燒產(chǎn)物的排放有影響，甲醇的混合使得燃燒產(chǎn)物中的污染物下降；同時(shí)也證實(shí)，加醇的燃料能夠滿足車用發(fā)動(dòng)機(jī)的要求，作為后石油時(shí)代的燃料醇基燃料具有可行性和低污染性。 第二章 實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)和方案2.1 實(shí)驗(yàn)使用醇基燃料與柴油混燃型燃燒器如下圖2-1所示： 圖2-1 流程圖2.1.1 燃燒器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)插圖（燃燒器）2.1.2 測(cè)量?jī)x表與設(shè)備 本次實(shí)驗(yàn)的目的是對(duì)燃燒火焰區(qū)域及其周邊的煙氣成分的測(cè)量分析，對(duì)其火焰及其周邊溫度的測(cè)量與分析?？紤]燃燒產(chǎn)物對(duì)加熱效率的影響，重點(diǎn)總結(jié)醇基燃料混燃型燃燒器的排放規(guī)律，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

10、分析醇基燃料的商業(yè)應(yīng)用對(duì)環(huán)境的影響。煙氣測(cè)量?jī)x器：對(duì)于燃燒產(chǎn)物的分析，主要是分析其化學(xué)組成成分，一直以來，可以分為兩大類-化學(xué)分析類和儀器分析類?；瘜W(xué)分析方法是根據(jù)燃燒產(chǎn)物與一定的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過計(jì)量消耗量與反應(yīng)方程式來得出被測(cè)氣體的成分。例如，奧氏氣體分析儀、氣體成分全分析儀等等。測(cè)量CO2、SO2、O2、CO、N2、NOX的成分分?jǐn)?shù)。儀器分析是層析法與電化學(xué)分析法等。煙氣分析儀種類見下表2-1：表2-1 煙氣分析儀名稱性質(zhì) 適用氣體測(cè)量單位KM9106綜合煙氣分析儀色譜分析儀質(zhì)譜分析儀紅外線氣體分析儀奧氏氣體分析儀輕便、自動(dòng)、實(shí)時(shí)高效、靈敏、快速需實(shí)現(xiàn)離子化紅外光譜吸收人工操作C

11、O、O2、NO、NO2、SO2、HCN2、C2H4、C2H6、CO等CO、CO2、CH4、NH3、C2H5OH等CO2、O2、SO2、CO、N2等mg/m3KPI0mg/m3目前所擁有的實(shí)驗(yàn)條件下，采用奧氏氣體分析儀對(duì)燃燒煙氣采集分析。溫度測(cè)量?jī)x器：測(cè)溫方式和儀表分類按照感溫元件與被測(cè)物體或者被測(cè)的氣體系統(tǒng)接觸的方式分為接觸式、非接觸式一級(jí)二者兼容的混合測(cè)溫方式。非接觸式測(cè)溫方式所用儀表不會(huì)干擾待測(cè)的溫度場(chǎng)，同時(shí)能對(duì)運(yùn)動(dòng)體進(jìn)行測(cè)量，反應(yīng)速度快，但是其價(jià)格昂貴，儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測(cè)量所得數(shù)據(jù)偏離真實(shí)值較大；接觸式測(cè)溫方式所用儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，與被測(cè)物體或被測(cè)氣體直接接觸，測(cè)量所得數(shù)據(jù)較小的誤差，但是不適

12、用于具有很高溫度氣體等的測(cè)量，由于直接接觸，通過熱交換來進(jìn)行測(cè)量溫度，所以需要進(jìn)行充分的熱交換。根據(jù)醇基燃料和柴油的特性及其燃燒理論溫度，以及上述測(cè)溫方式的性質(zhì)和特點(diǎn)。本次實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定火焰燃燒場(chǎng)中的溫度，所以采用接觸式測(cè)溫，選定其中的熱電偶（測(cè)溫范圍-2001700）作為實(shí)驗(yàn)測(cè)溫元件。熱電偶的種類與性能如下表2-2所示：表2-2 熱電偶種類與性能名稱 分度號(hào)測(cè)量范圍/適用氣氛 穩(wěn)定性鉑銠30-鉑銠6鉑銠13-鉑鉑銠10-鉑鎳鉻-鎳硅(鋁)鎳鉻硅-鎳硅鎳鋁硅-康銅鐵康銅銅康銅鎢錸3-鎢錸25鎢錸5-鎢錸26BR SKNEJTWRe3-WRe25WRe3-WRe262001800-401600-4

13、01600-2701300-2701260-2709000-750-2703500230002300氧化、中性氧化、中性氧化、中性氧化、中性氧化、中性、還原氧化、中性氧化、中性、還原、真空同上中性、還原、真空<1500,優(yōu)<1400,優(yōu)<1400,優(yōu)中等中等良中等<500，良；-170200，優(yōu)中等 參照醇基燃料理論燃燒溫度為1391，考慮實(shí)驗(yàn)測(cè)溫?zé)犭娕嫉倪m用范圍及其成本價(jià)格，此次實(shí)驗(yàn)使用鎳鉻-鎳硅(鋁)熱電偶，即鎧裝熱電偶。燃料速度測(cè)量：醇基燃料與柴油是通過噴嘴噴入燃燒室進(jìn)行燃燒，實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)量的是噴嘴出口的瞬時(shí)速度，所以采用電子稱重計(jì)對(duì)醇基燃料和柴油進(jìn)行質(zhì)量的測(cè)定，

14、記錄時(shí)間。實(shí)際操作方法：實(shí)驗(yàn)開始后，當(dāng)燃燒火焰相對(duì)穩(wěn)定時(shí)（理論上是達(dá)不到），即燃燒火焰溫度在某一值左右波動(dòng)較小，呈現(xiàn)低浮動(dòng)是。此時(shí)，處于相對(duì)穩(wěn)定的燃燒工況，開始記錄電子流量計(jì)，每隔5分鐘記錄一次，在穩(wěn)定相同的工況下，記錄10組數(shù)據(jù)，求取平均值。用測(cè)量尺測(cè)量噴嘴口的直徑，計(jì)算得到所需要的燃料流動(dòng)速度值。實(shí)驗(yàn)設(shè)備如下表2-2所示： 表2-2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)施實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量（個(gè)）作用混燃型燃燒器1燃燒燃料油桶4盛放燃料電子稱重機(jī)3稱量燃料與水的重量流量計(jì)2計(jì)量流量、控制燃料流量K（鎧）裝熱電偶若干測(cè)量火焰溫度、備用煙氣分析儀1測(cè)量分析煙氣成分鍋1加熱水量尺2測(cè)量實(shí)驗(yàn)器材尺寸管道若干通油閥門2控制開關(guān)秒表1

15、記錄時(shí)間溫度計(jì)1測(cè)量水溫2.2實(shí)驗(yàn)燃料與預(yù)處理方案 實(shí)驗(yàn)使用的是含85%甲醇和15%的水混合成的醇基燃料。含有添加劑的醇基燃料不能完全燃燒，而不完全燃燒，燃燒產(chǎn)物的測(cè)量值不能真實(shí)的反應(yīng)出來，燃燒生成的火焰波動(dòng)較；因此，此次實(shí)驗(yàn)所采用的醇基燃料不含有添加劑。 柴油處理方案：實(shí)驗(yàn)使用車用柴油，不做處理。2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案2.3.1.目的通過醇基燃料、柴油的混燃，測(cè)量燃燒時(shí)，煙氣成分分析、火焰燃燒溫度分布、混燃燃燒熱效率測(cè)量。分析燃燒產(chǎn)物對(duì)加熱效率的影響，總結(jié)醇基燃料混燃型燃燒器的排放規(guī)律，評(píng)估醇基燃料在商業(yè)應(yīng)用對(duì)環(huán)境的影響。2.3.2.原理方法 實(shí)驗(yàn)使用鎧裝熱電偶對(duì)燃燒室內(nèi)溫度進(jìn)行采集，測(cè)量標(biāo)定

16、點(diǎn)溫度，同一工況下測(cè)量三至四組數(shù)據(jù)，求其平均值。在測(cè)量溫度的每個(gè)工況下，采用煙氣分析儀對(duì)上述測(cè)溫點(diǎn)測(cè)量煙氣成分，測(cè)得三至四組數(shù)據(jù)，求其平均值。2.3.3.標(biāo)定測(cè)量點(diǎn)位置圖2-3 火焰溫度、煙氣成分測(cè)量點(diǎn)標(biāo)定煙氣成分與溫度測(cè)量點(diǎn)，以混燃型燃燒器上邊緣與火焰中心位置為基準(zhǔn)，縱向高度分別取距上邊緣0mm、50mm、100mm、150mm和200mm的測(cè)量點(diǎn)；橫向以火焰中心和燃燒器上邊緣交點(diǎn)為基點(diǎn)測(cè)量點(diǎn)，基點(diǎn)向左分別取20mm、40mm和60mm測(cè)量點(diǎn)，基點(diǎn)向右分別取20mm、40mm和60mm測(cè)量點(diǎn)?？v向高度與橫向距離相交共35個(gè)測(cè)量點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)過程中，固定測(cè)取此35個(gè)采樣點(diǎn)煙氣成分與火焰溫度。2.3.

17、4.實(shí)驗(yàn)步驟1.檢查設(shè)備。關(guān)閉A、B閥門，將水注入A和B兩個(gè)郵箱，查看通油管道是否有泄漏。確認(rèn)無泄漏后，打開A、B兩個(gè)閥門，用承裝桶盛放通過管道流出的水，檢測(cè)管道通阻以及流量計(jì)、電子稱重器的準(zhǔn)確情況。2.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，將醇基燃料裝入左側(cè)以準(zhǔn)備好的A號(hào)油箱，柴油裝入右側(cè)以準(zhǔn)備好的B號(hào)油箱，確定兩個(gè)電子稱對(duì)應(yīng)A和B，關(guān)閉A和B的流量計(jì)，同時(shí)A和B的閥門關(guān)閉。查看通油管道以及混燃型燃燒器連接，確認(rèn)無誤后，打開A和B的閥門。3.開始試驗(yàn)。開啟A號(hào)流量計(jì)（醇基燃料流量計(jì)），當(dāng)醇基燃料從混燃型燃燒器底部流出時(shí)，啟動(dòng)電子打火裝置。待醇基燃料燃燒火焰穩(wěn)定后，再開啟鼓風(fēng)機(jī)，通入空氣，使其進(jìn)行旋流燃燒。查看燃

18、燒火焰，調(diào)節(jié)A號(hào)流量計(jì)，使火焰超過燃燒器大致10-25mm時(shí)固定流量計(jì)。最后，燃燒器內(nèi)柴油噴嘴達(dá)到一定溫度時(shí)，開啟B號(hào)（柴油流量計(jì)），燃燒穩(wěn)定后固定B號(hào)流量計(jì)。開始記錄A、B兩個(gè)電子稱的讀數(shù)，使用秒表，每一分鐘讀取一次電子稱示數(shù)，分別記錄與兩個(gè)事先準(zhǔn)備好的表格中，記錄5-8分鐘。實(shí)驗(yàn)中，注意觀察A、B流量計(jì)的讀數(shù)以及火焰的情況，保持燃燒火焰穩(wěn)定。若出現(xiàn)波動(dòng)，及時(shí)通過閥門調(diào)節(jié)流量使火焰穩(wěn)定。重復(fù)操作3次測(cè)量，控制試驗(yàn)中醇基燃料與柴油所需要量在限定誤差范圍內(nèi)，控制兩種燃料的質(zhì)量比例為10:1。4.煙氣成分測(cè)量。醇基燃料和柴油穩(wěn)定于10:1左右時(shí)，開始使用煙氣分析儀測(cè)量已選定點(diǎn)的煙氣成分。同步記錄醇

19、基燃料、柴油兩種燃料的電子稱示數(shù)，每隔一分鐘記錄一次于表格。用煙氣分析儀對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，若每次所讀取的數(shù)據(jù)穩(wěn)定在一個(gè)值，則直接記錄于表格，作為測(cè)量煙氣成分值；若所讀取數(shù)據(jù)出現(xiàn)在某一個(gè)數(shù)值左右微波動(dòng)時(shí)，則計(jì)算幾次讀數(shù)的平均值，記錄于表格作為測(cè)量煙氣成分值。測(cè)量過程中，注意觀察火焰的情況和流量的變化，適當(dāng)進(jìn)行微調(diào)，控制實(shí)驗(yàn)標(biāo)定流量。5.溫度測(cè)量。測(cè)量煙氣成分值時(shí)，使用鎧裝熱電偶測(cè)量已選定點(diǎn)的溫度。用鎧裝熱電偶對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定時(shí)，若每次所讀取的數(shù)據(jù)穩(wěn)定在一個(gè)值，則直接記錄于表格，作為測(cè)量所得溫度值；若所讀取數(shù)據(jù)出現(xiàn)在某一個(gè)數(shù)值左右微波動(dòng)時(shí)，則計(jì)算幾次讀數(shù)的平均值，記錄于表格作為測(cè)量所得溫度值。6

20、.重復(fù)實(shí)驗(yàn)。醇基燃料與柴油流量不變的情況下，重復(fù)操作上述實(shí)驗(yàn)步驟，對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量3次，記錄于表格。7.改變實(shí)驗(yàn)條件。選取醇基燃料作為基準(zhǔn)，固定其流量，調(diào)節(jié)柴油流量計(jì)閥門，改變柴油流量，使得醇基燃料與柴油的比例分別為8:1、5:1、4:1、2:1、1:1，重復(fù)實(shí)驗(yàn)2-6的實(shí)驗(yàn)操作。8.固定柴油流量，改變醇基燃料流量，使柴油與醇基燃料的比例達(dá)到1:10、1:8、1:5、1:4、1:2、1:1。重復(fù)實(shí)驗(yàn)2-6的操作步驟。9.熱效率測(cè)量。10.整理與清潔實(shí)驗(yàn)儀器。2.4 本章小結(jié)本章重點(diǎn)介紹了實(shí)驗(yàn)流程，實(shí)驗(yàn)中所采用的燃料以及實(shí)驗(yàn)的條件。闡明了此次實(shí)驗(yàn)的核心，即實(shí)驗(yàn)研究醇基燃料與柴油在混燃型燃燒器的燃

21、燒情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和燃料做了簡(jiǎn)單的分析和處理；測(cè)量目的包括固定二維平面上各測(cè)量點(diǎn)的燃燒煙氣成分、火焰燃燒溫度和實(shí)驗(yàn)流程的方案設(shè)計(jì)。通過對(duì)固定二維空間上的測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，窺測(cè)燃燒的整個(gè)過程中的燃燒產(chǎn)物場(chǎng)?？紤]到燃燒的非固定性，但燃燒產(chǎn)物參數(shù)的均值接近與某一值，因此實(shí)驗(yàn)采用求取平均值的方法處理實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)。在考慮現(xiàn)有條件和實(shí)驗(yàn)精確性的情況下，選取了實(shí)驗(yàn)所使用的設(shè)備與儀器，避免人為因素和環(huán)境影響實(shí)驗(yàn)，造成實(shí)驗(yàn)誤差。 從實(shí)驗(yàn)器材的選取，到系統(tǒng)的檢測(cè)描述，對(duì)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性做了說明，盡可能的排除了實(shí)驗(yàn)外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，達(dá)到正確的研究分析醇基燃料和柴油混燃的燃燒產(chǎn)物特性的一些規(guī)律，以及燃燒產(chǎn)物對(duì)燃燒溫度和燃

22、燒熱效率的影響規(guī)律。第三章 燃料流量比對(duì)燃燒產(chǎn)物場(chǎng)、溫度場(chǎng)和熱效率的關(guān)系3.1 燃燒器噴口流速的控制3.2 不同工況（醇基燃料和柴油流量比）對(duì)燃燒產(chǎn)物的影響固定醇基燃料，使醇基燃料與柴油流量比為10:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的煙氣成分（表3-1至表3-3）：表3-1流量比為10:1（醇基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-2流量比為10:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-3流量比為10:1（醇基燃料：柴油）第

23、三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm固定醇基燃料，使與柴油流量比為8:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的煙氣成分（表3-4至表3-6）：表3-4流量比為8：1（醇基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-5流量比為8:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-6流量比為8:1（醇基燃料：柴油）第三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6

24、cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm固定醇基燃料，使與柴油流量比為5:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的煙氣成分（表3-7至表3-9）：表3-7流量比為5:1（醇基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-8流量比為5:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-9流量比為5:1（醇基燃料：柴油）第三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm固定醇基燃料，使與柴

25、油流量比為2:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的煙氣成分（表3-10至表3-12）：表3-10流量比為2:1（醇基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-11流量比為2:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-12流量比為2:1（醇基燃料：柴油）第三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm固定醇基燃料，使與柴油流量比為1:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的煙氣成分（表3-13

26、至表3-15）：表3-13流量比為1:1（醇基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-14流量比為1:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-15流量比為1:1（醇基燃料：柴油）第三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm3.3 不同工況（醇基燃料和柴油流量比）對(duì)火焰溫度的影響固定醇基燃料，使與柴油流量比為8:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的燃燒火焰溫度（表3

27、-16至表3-18）：表3-16流量比為8：1（醇基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-17流量比為8:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-18流量比為8:1（醇基燃料：柴油）第三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm固定醇基燃料，使與柴油流量比為5:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的燃燒火焰溫度（表3-19至表3-21）：表3-19流量比為5:1（醇

28、基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-20流量比為5:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-21流量比為5:1（醇基燃料：柴油）第三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm固定醇基燃料，使與柴油流量比為2:1時(shí)，各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的燃燒火焰溫度（表3-22至表3-24）：表3-22流量比為2:1（醇基燃料：柴油）第一組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左

29、2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-23流量比為2:1（醇基燃料：柴油）第二組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm表3-24流量比為2:1（醇基燃料：柴油）第三組測(cè)量位置水平左6cm左4cm左2cm中心右2cm右4cm右6cm豎直高0cm4cm8cm12cm16cm3.4不同工況（醇基燃料和柴油流量比）下，燃燒產(chǎn)物對(duì)熱效率的影響測(cè)試20 kg水加熱, 從40-80, 醇基燃料與柴油流量比為6:1時(shí)燃燒熱效率以及煙氣成分如表表4流量比為6:1（醇基燃料：柴油）第一組加熱水溫油重kg時(shí)間/sO2 /%CO /mgSO2 /mgNO /mgNO2 /mg4050607080表5流量比為