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高效清洁燃烧

摘要

甲醇高压直喷压燃燃烧技术是实现甲醇高替代率燃烧的重要技术路线。对于甲醇 高压直喷压燃燃烧，向甲醇中添加润滑性改进剂是维持高压喷射系统可靠性的重要手段，甲醇掺水是改善排放降低发动机成本的有效途径。向甲醇中添加润滑性改进剂和掺水都会改变甲醇物理特性，进而改变甲醇高压直喷喷雾特性。本研究基于定容燃烧弹系统，在环境温度600 K和800 K，环境压力4 MPa条件下，使用纹影法与背光法观测了甲醇等燃料的高压直喷喷雾液相与气相发展过程，研究了添加润滑性改进剂（ETHOMEEN O/12）与掺水对甲醇高压直喷喷雾特性的影响。研究结果表明，燃料物理性质的改变对气相喷雾特性影响较小而显著影响燃料液相喷雾特性。甲醇高压直喷喷雾雾化特性随润滑性改进剂添加而变差，由于添加1% wt润滑性改进剂即可使燃料满足国VI柴油标准对燃料润滑性性能的要求，所以润滑性改进剂的推荐添加比例为1% wt。向甲醇中掺水，燃料高压直喷液相喷雾贯穿距、液相喷雾面积显著增大，掺水量≥20% wt时，燃料喷雾液相投影面积比已经高于柴油。因此，在甲醇高压直喷压燃发动机中燃用掺水甲醇，需要合理的燃烧室参数设计与喷射策略控制，以减缓燃油撞壁与燃气组织恶化问题。本研究可以为甲醇高压直喷压燃发动机设计以及甲醇喷雾燃烧数值模拟模型的开发验证提供依据。

关键词

甲醇喷雾特性;润滑性改进剂;掺水甲醇

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