發(fā)布時間：2020-12-04 05:51

　　生物柴油是一種市場推廣潛力巨大、節(jié)能、環(huán)保的生物質能利用形式。生物柴油目前主要應用于內(nèi)燃機,其在工業(yè)爐內(nèi)的應用與研究少之又少。本文對生物柴油在爐內(nèi)燃燒的火焰特性進行了研究,以此帶動生物柴油在該領域的拓展,為進一步優(yōu)化生物柴油在爐內(nèi)燃燒工況以及工業(yè)爐的設計提供參考。針對生物柴油基于元素平衡、化學平衡和能量平衡建立燃燒數(shù)學模型,分析在理論燃燒溫度下其燃燒產(chǎn)物組分的規(guī)律。結果表明：1)助燃空氣溫度20℃時,CC、H2O摩爾分數(shù)隨著空氣過量系數(shù)的增大而減小,02逐漸增大,O、H、OH和H2摩爾分數(shù)都在10-6的量級以下且隨著空氣過量系數(shù)的增大而減小；2)提高助燃空氣溫度時,燃燒產(chǎn)物摩爾分數(shù)變化不大。對生物柴油在爐內(nèi)燃燒的火焰特性進行實驗,研究火焰區(qū)域的溫度場和濃度場規(guī)律。結果表明：1)生物柴油應用于旋流燃燒器時軸線上溫度較低;在垂直高度上,火焰整體有上揚的趨勢。常溫下空氣過量系數(shù)在1～1.15范圍內(nèi)增加時,火焰高溫區(qū)逐漸向燃燒器端口靠近。助燃空氣溫度為500℃、空氣過量系數(shù)在1～1.15范圍內(nèi)增加時,燃燒火焰局部高溫區(qū)越來越集中。助燃空氣溫度提高時,火焰溫度逐漸升高,高溫區(qū)域面積增大；2)NO... 

【文章來源】：中南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 生物柴油的基本特性
    1.3 生物柴油國內(nèi)外的研究領域和成果
        1.3.1 生物柴油的制備與生產(chǎn)
        1.3.2 生物柴油的理化特性研究
        1.3.3 生物柴油的燃燒和排放特性
    1.4 研究目的及內(nèi)容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
2 生物柴油燃燒數(shù)學模型
    2.1 模型假設
    2.2 燃燒數(shù)學模型的建立
        2.2.1 元素平衡
        2.2.2 化學平衡
        2.2.3 能量平衡
        2.2.4 模型的求解
    2.3 不同工況條件下各燃燒產(chǎn)物濃度分析
        2.3.1 空氣過量系數(shù)對燃燒產(chǎn)物的影響
        2.3.2 助燃空氣溫度對燃燒產(chǎn)物的影響
        2.3.3 O、OH與NO的對應關系分析
    2.4 本章小結
3 生物柴油燃燒火焰溫度特性實驗研究
    3.1 燃燒實驗系統(tǒng)及實驗方法
        3.1.1 燃燒實驗系統(tǒng)介紹
        3.1.2 實驗方法與溫度測量設計原理
        3.1.3 火焰溫度測量的誤差分析
    3.2 空氣過量系數(shù)對應溫度場的規(guī)律研究
        3.2.1 常溫下空氣過量系數(shù)對溫度場的影響
        3.2.2 空氣過量系數(shù)對火焰中心軸線上溫度的影響
        3.2.3 高溫下空氣過量系數(shù)對溫度場的影響
    3.3 助燃空氣溫度對應溫度場的規(guī)律研究
    3.4 火焰區(qū)域火焰溫度評價
        3.4.1 平均火焰溫度
        3.4.2 高溫點
        3.4.3 溫度梯度
    3.5 本章小結
2濃度的規(guī)律探索">4 生物柴油燃燒火焰區(qū)NO、CO₂濃度的規(guī)律探索
    4.1 實驗數(shù)據(jù)測量方案
    4.2 NO濃度沿火焰剖面的規(guī)律分析
2體積濃度沿火焰剖面的規(guī)律分析">    4.3 CO₂體積濃度沿火焰剖面的規(guī)律分析
2與溫度場的對應特點">    4.4 火焰剖面上NO、CO₂與溫度場的對應特點
        4.4.1 火焰剖面NO與溫度場的定性關系分析
2與溫度場的定性關系分析">        4.4.2 火焰剖面CO₂與溫度場的定性關系分析
    4.5 本章小結
5 總結與建議
    5.1 總結
    5.2 建議
參考文獻
攻讀學位期間主要的研究成果目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物柴油發(fā)動機燃燒火焰與放熱過程特性研究[J]. 梅德清,袁銀男,孫平,王忠.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2012(11)
[2]高噴射壓力下生物柴油噴霧特性試驗與仿真[J]. 趙陸明,何旭,鄭亮,王建昕,劉福水.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2012(09)
[3]采用廢棄油脂生產(chǎn)生物柴油的SRCA技術工業(yè)應用及其生命周期分析[J]. 杜澤學,王海京,江雨生,陳艷鳳,閔恩澤.  石油學報(石油加工). 2012(03)
[4]生物柴油樹種油脂脂肪酸組成對燃料特性的影響[J]. 王利兵,于海燕,賀曉輝,劉瑞英.  燃料化學學報. 2012(04)
[5]Ca/Al固體堿催化菜籽油制備生物柴油[J]. 鄭華艷,李茜茜,崔麗萍,李忠.  燃料化學學報. 2012(03)
[6]固體酸SO42-/ZrO2-CeO2催化小桐子油脂肪酸制備生物柴油的實驗研究[J]. 李秀鳳,包桂蓉,王華.  燃料化學學報. 2012(01)
[7]生物柴油-柴油混合燃料的理化及排放特性研究[J]. 馬林才,劉大學,周志國,季永青.  燃料化學學報. 2011(08)
[8]生物柴油研究進展[J]. 滕虎,牟英,楊天奎,修志龍.  生物工程學報. 2010(07)
[9]我國生物質能資源與利用[J]. 趙軍,王述洋.  太陽能學報. 2008(01)
[10]中國生物質能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J]. 王久臣,戴林,田宜水,秦世平.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2007(09)



本文編號：2897112