微乳化乙醇柴油熱物性的計(jì)算與分析-中文#中英文翻譯#外文翻譯匹配

微乳化乙醇柴油熱物性的計(jì)算與分析 胡鵬 孫平 寧海強(qiáng) 梅德清 江蘇大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院 中國(guó)鎮(zhèn)江 a 關(guān)鍵詞 ： 乙醇柴油；微乳化油；熱物性 摘要 ： 這種微乳化乙醇柴油 混合燃料是一種理想的替代 含 氧氣的燃料 ， 由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)其理化 的 性質(zhì)和優(yōu)良的燃燒特性 發(fā)掘 這種燃料 ,使 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)可以顯著降低有害排放 ,特別是 有害 顆粒 的排放。 有必要考慮 這種 混合燃料 的 瞬時(shí)變化的熱物理參數(shù) ， 溫度和壓力。 由于這些原因 ， 這 些人 使用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算混合燃料的熱物理參數(shù) ， 包括比熱容、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù) 以及 溫度的影響 ， 壓力和乙醇含量對(duì)初始混合燃料的情況進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明 ， 添加一些乙醇柴油可以有助于蒸發(fā) 微乳化乙醇 混合燃料 ， 而這些都需要使用經(jīng)驗(yàn)公式來計(jì)算這種混合燃料的熱物理參數(shù)。 介紹 由于石油價(jià)格 的 提高和環(huán)境問題 ， 全 世界極力推動(dòng) 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尋找可再生燃料 。 最近 ， 發(fā)展替代燃料 ， 以滿足排放標(biāo)準(zhǔn) ， 減少對(duì)化石燃料的依賴已經(jīng)受到了人們足夠的重 1 - 3。特別是乙醇被認(rèn)為是主要的替代燃料之一 ， 因?yàn)樗?是一種 可再生能源。這種燃料 易 氧化 ， 因此一些乙醇柴油的 興起可以減少有害物的 排放 4 6。 當(dāng) 微乳化 柴油研究的應(yīng)用程序在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和其他燃燒設(shè)備 上使用時(shí) ,有必要考慮混合燃料 的 瞬時(shí)變化的熱物理參數(shù)與溫度和壓力。然而 ,從設(shè)計(jì)手冊(cè)獲得的 復(fù)雜 關(guān)系 ,尤其是 span80 等表面活性劑 ， 需要確定溫度之間的關(guān)系、壓力和熱物理參數(shù) 的關(guān)系 。由于這些原因 ， 本文以 微乳化乙醇 混合燃料 ， 和使用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算混合燃料的熱物理參數(shù) ， 和環(huán)境溫度的影響 ,壓力和乙醇含量對(duì)初始混合燃料的 影響為例 。 準(zhǔn)備 微乳化乙醇 混合燃料 在實(shí)驗(yàn)的過程中 ,試劑包含柴油、乙醇和 span80,必要的設(shè)備包含 JJ-1 固定 時(shí)間電動(dòng)攪拌機(jī)和 JY 10001 電子天平 。 微乳化乙醇柴油 混合燃料的制備過程包括以下步驟。起初 ,15克的柴油和 3 g的 span80 混合在一個(gè)燒杯。然后 ,每次添加 0.1g 的 乙醇。直到這些混合物變得渾濁 ,乙醇完全溶解的質(zhì)量是 2.8 克。有三種類型的燃料比 :柴油系統(tǒng)1-78.9%,5.3%甲醇柴油和 15.8% span80;柴油系統(tǒng) 2-75.0%,10.0%甲醇和 15.0% span80;柴油系統(tǒng) 2-73.2%,12.2%甲醇和 14.6% span80 質(zhì)量 。 熱物理參數(shù)的計(jì)算 (1)蒸發(fā)焓的計(jì)算 首先 ,使用里德爾方法計(jì)算第 i 個(gè)物種在正常沸點(diǎn) 7的蒸發(fā)焓。然后 , 沃森提出了使用 H 和 T 的關(guān)系計(jì)算第 i 個(gè)物種在任何溫度下的蒸發(fā)焓。其數(shù)學(xué)表達(dá)式給出的方程 (1)。 (1) 的臨界溫度 ,正常沸點(diǎn) 的 臨界溫度 ,和單位的蒸發(fā)焓 的比例 是焦每摩爾。根據(jù)公式 (1),在任何溫度下 ,它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式 為（ 2） （ 2） 當(dāng)?shù)?i 個(gè)物種的蒸發(fā)焓計(jì)算方程式 為 (2)時(shí)。 混合燃料的蒸發(fā)焓的計(jì)算方法是基于以下方程。 （ 3） 的蒸發(fā)焓是第 i 個(gè)物種 ,是相應(yīng)的摩爾分?jǐn)?shù)的臨界溫度和臨界壓力 ,分別為正常沸點(diǎn)的比率到臨界溫度。 圖 1 代表了蒸發(fā)焓與環(huán)境溫度之間的關(guān)系 ， 有三種類型的燃料比大規(guī)模1.OMPa.的環(huán)境壓力。根據(jù) 圖 1,蒸發(fā)焓的 微乳化乙醇柴油 混合燃料的增加降低溫度和乙醇含量 ， 之后添加一些乙醇柴油混合燃料的蒸發(fā)焓降低 ,蒸發(fā)率顯著增加。也就是說 ,液滴半徑變得更小 ,可提高燃料與空氣混合 在的 缸內(nèi)燃燒。 (2)形成的熱量的計(jì)算 各種化合物的生成熱計(jì)算方便和分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系 ,分析了其能源債券在添加劑的方法。這種方法能夠計(jì)算的生成熱不尋常的標(biāo)本 ,如表面活性劑、計(jì)算精度可以滿足工程要求。本文計(jì)算的生成熱 span80 能 結(jié)合求和方法 ,結(jié)果顯示在表 1。 能 生成熱計(jì)算柴油 (C12H26)和乙醇的結(jié)合求和方法 ,或 從 設(shè)計(jì)手冊(cè) 中獲得 他們的價(jià)值觀。 分別 糾正功能組 和 的值 24.7 kJ/mol 和 -12.6 kJ/mol 后 8。所以 形成熱 span80 為 1335.0 kJ/mol。 (3)液體比熱容的計(jì)算 首先 ,氣體 可以根據(jù) Rihani和 Doraiswamy9提出的方法 來 計(jì)算第 i個(gè)物種的 比熱容貢獻(xiàn)。這種方法可以用來計(jì)算各種類型的有機(jī)化合物 的 氣體比熱容。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式 為 （ 4） 是第 i 個(gè)類型的官能團(tuán)數(shù)量。氣體的比熱容 span80 的 方法 是由Rshari-Doraiswamy 集團(tuán)提出 的， 在表 2 中 。氣體比熱 容 計(jì)算柴油 (C12H26)和乙醇能力 的方法是由 Rihani-Doraiswamy 集團(tuán) 提出的 ,還可以 從設(shè)計(jì)手冊(cè) 獲得 他們的價(jià)值觀。他們的數(shù)學(xué)表達(dá)式 為 (5-a)(5-b)(5-c) 然后用 Sternling-Brown 方程提出了 Sternling Brownby 計(jì)算液體比熱容的第 i個(gè)物種。他們是基于以下方程計(jì)算 (6) 是偏心因子 ,是臨界溫度 ,創(chuàng)業(yè)的比率是正常沸點(diǎn)臨界溫度 ,和單位的比熱容是 car/(molk)。 當(dāng)?shù)?i 個(gè)物種的液體比熱容計(jì)算 為公式 (6)時(shí) ,液體混合物液體比熱容的計(jì)算基于以下方程 (7) 液體比熱容的第 i 個(gè)物種 ,和相應(yīng)的摩爾分?jǐn)?shù)。 通過 方程式 (4)、 (6)和 (7) 的組合 ,我們可以計(jì)算出 微乳化乙醇柴油 混合燃料液體的比熱容 ，在 不同的環(huán)境溫度下液體的比熱容 微乳化乙醇柴油 已經(jīng)呈現(xiàn)在圖 2。 如圖 2 所示 ,液體比熱容的 微乳化乙醇柴油 混合燃料增加與環(huán)境溫度上升。在 400 k 后 ,液體比熱容與環(huán)境溫度的顯著增加。此外 ,液體混合物的液體比熱容隨乙醇含量的增加 ,和三種類型之間的差異減少了燃料比。添加一些乙醇柴油增加液體比熱容。也就是說 ,更多的熱量被吸收相同質(zhì)量的燃料蒸發(fā)時(shí) ,這有利于減少汽缸溫度 ,可以降低氮氧化物的形成。 (4)液體導(dǎo)熱系數(shù)的計(jì)算 起初 ,通過 第 i 個(gè)物種在任何溫度下液體的導(dǎo)熱系數(shù) ,給出了方程 (8)。 所以 ,混合燃料的液體導(dǎo)熱系數(shù)可以表示為公式 (8)。 (8) (9) r 是一個(gè)常數(shù) ,在工程計(jì)算 中 和等于 1,是第 i 個(gè)物種的質(zhì)量濃度。乙醇含量和溫度對(duì)液體導(dǎo)熱系數(shù)顯示在圖 3。 如圖 3 所示 ,液體導(dǎo)熱系數(shù)的 微乳化乙醇柴油 混合燃料減少 ， 液體的溫度上升 ,隨著 乙醇含量的增加而增大。一些乙醇柴油的加入有利于提高溫度 ,有助于蒸發(fā)。 (5)擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算 使用富勒提出的方法 ,Schettler 和吉丁斯第 i 個(gè)物種天 然氣擴(kuò)散系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式 為 10 (11) T 是絕對(duì)溫度 ,p 壓力 和 單位 ， , v 是分子 ,它是通過原子擴(kuò)散量的總和所有類型的官能團(tuán) ,的單位是厘米 2 / s。根據(jù) 公式 (15),擴(kuò)散系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式柴油、乙醇和 span80 (12) 在空氣中第 i 個(gè)物種的擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算與 公式 (15),平均擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算蒸汽的公式 (17)。 微乳化乙醇柴油在 溫度和壓力對(duì)系數(shù)的影響 ，如 圖 4。 (13) 根據(jù)圖 4 可知 , 蒸汽 的 平均擴(kuò)散系數(shù)在附近液滴隨環(huán)境溫度的上升 而變化 ,這也有利于液滴 的 蒸發(fā)。同時(shí) ,圖 2 顯示蒸汽 的 平均擴(kuò)散系數(shù)降低 隨著 環(huán)境 的 壓力上升。 以 擴(kuò)散系數(shù)成反比的環(huán)境壓力 ,擴(kuò)散系數(shù)減少與環(huán)境壓力的增加 有關(guān) ,這可以減少液滴蒸發(fā)的速率 。 總結(jié) 使用 engirical 計(jì)算公式 ， 熱物理參數(shù) ,包括蒸發(fā)焓、熱形成液體比熱容、液體導(dǎo)熱系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)。 在 環(huán)境溫度的影響 下 , 初步研究了混合燃料的壓力和乙醇含量的情況。結(jié)果表明 ,添加一些乙醇柴油可以有助于蒸發(fā) 微乳化乙醇柴油混合燃料 ,這些經(jīng)驗(yàn)公式用來計(jì)算 微乳化乙醇柴油 混合燃料 的 熱物理參數(shù)。 確認(rèn) 這項(xiàng)研究是由中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金資助下合同 No.50976051 和優(yōu)先級(jí)的學(xué)術(shù)程序開發(fā)江蘇高等 Enduction 機(jī)構(gòu) (PAPD)和江蘇省研究生科研創(chuàng)新基礎(chǔ)(CXZZ 12 0675)和江蘇省汽車工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金 (NO.QC201102)。 參考文獻(xiàn) 1Ping X,Mu Y,Yuan J,He H.Carbonyl emission from ethanol-eblended gasoline and biodieselee thancbediesel used in engines. 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