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激光誘導熒光法和相位多普勒測速法研究缸內直噴生物燃料液滴蒸發(fā)
含生物組分的汽油噴霧的霧化和蒸發(fā)取決于特定的替代燃料混合物的理化性質。這項工作的重點是估計噴霧在分層收費條件下的生物燃料蒸發(fā)率。用局部蒸汽濃度和溫度驗證的局部液滴大小來分析一個特定的噴霧羽流。根據(jù)不同的操作條件，不同的理化性質主導著霧化和蒸發(fā)行為。
對于溫和的環(huán)境溫度和壓力，高沸點組分對噴霧中的液滴尺寸和溫度分布有強烈的影響。然而，在高溫下，蒸發(fā)率完全改變。由于高度的蒸發(fā)發(fā)生，在噴霧內部和噴霧過程中出現(xiàn)125K的溫度差冷點。在噴霧羽流中心檢測到 89K的比較大冷卻，因為與較稀的外部位置相比這些區(qū)域中的液滴密度較高。
然而，當比較環(huán)境溫差為200K的兩個差異邊界條件的數(shù)據(jù)時，噴霧錐體外部區(qū)域的測量位置總是顯示較高的溫度。在那里可以找到較小的液滴，作為衡量蒸發(fā)進展的一個尺度。對于蒸發(fā)較高的燃料混合物，噴霧中心和噴霧邊界之間的溫度差比蒸發(fā)焓較低的燃料更明顯--盡管它們的沸點較高?？偟膩碚f，對于分層加載條件下的液滴蒸發(fā)來說，蒸發(fā)焓是一個主要的理化性質。
通過光東均勻化器減少了光束輪廓的空間波動，在此之后，光束的高度約為20mm，并微微偏離。然后，用柱面平凸透鏡形成薄的光片。兩東光用分色鏡重疊在一起。用于噴霧測量的光片高度為50 mm。為了校正激光強度波動，用能量計測量熔融二氧化硅玻璃板的反射。然后，該光東被引導通過該單元，并在光束堆中完全吸收。
垂直于激光光片收集熒光信號。355nm長通濾波器用于阻擋來自激光器的彈性散射光。信號用曝光時間為240 ns的 ICCD 相機記錄，以避免檢測到在較低氧分壓下發(fā)生的較持久的磷光。具有雙快門模式德國PCO高速相機(pco.dicam)，兩幅圖像之間的時間延遲設置為5us。原始數(shù)據(jù)的評估方法是將PDA液滴尺寸測量的相同位置相匹配。評估的平均PLIF面積為900umx300um，每個Da點。
在升高的氣體壓力和溫度(0.8MPa/673K)的蒸發(fā)速率完全改變。由于發(fā)生高度蒸發(fā)，研究的燃料在蒸發(fā)后在液滴大小和周圍溫度方面表現(xiàn)出較強的差異。沸點高于乙醇的異辛烷比乙醇的液滴小得多。由于乙醇的蒸發(fā)焓很高，液滴蒸發(fā)速率受到限制。因此，乙醇的行為更像是一種高沸點燃料，如正丁醇。因此，可以認為，在高壓和高溫的層狀電荷條件下，蒸發(fā)焓是蒸發(fā)速率的主要物理化學性質。稠密噴霧蒸發(fā)速率的知識可用于進一步的模型開發(fā)和驗證，以及促進現(xiàn)代燃料和混合物的噴射和燃燒策略的優(yōu)化。
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