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上海羽通推荐参考:柴油的燃烧特性分析
点击次数:2987 发布时间:2013-08-05
 

    zui近有很多朋友来询问柴油耐不耐烧的问题,也就是柴油的经济性怎么把握,我们也陆续给他们提供了一些相关的资料进行参考,为了系统说明这个问题,也是便于更多的炼油厂生产更多的的柴油,现在就将这个问题总结为以下几点供广大客户朋友参考,其中的馏程试验,建议采用上海羽通仪器仪表厂生产的YT-6536系列蒸馏测定仪,如果在生产和使用柴油的过程中配到类似的问题,欢迎随时和我们,希望共同进步和提高!

    1.柴油机中混合气的形成过程
    现代高速柴油机使用轻柴油为燃料,低速大功率舰船用柴油机除使用轻柴油外,还可以使用重柴油。在各种柴油机中,燃料是在接近压缩行程终了时,利用高压泵以10.1-20.2MPa的高压通过喷油嘴在接喷入汽缸。柴油通过喷油嘴的高压喷射,分散成许多细小油滴,其直径在0.001-0.050mm之间。这些细小油滴在汽缸中激烈扰动条件下,与高温高压下的热空气互相混合,陆续生成可燃混合气,经过一系列的物理化学准备,然后自行着火燃烧。必须注意,在柴油机中,燃料的蒸发与着火燃烧是重叠进行的,即柴油边喷射,边蒸发,边着火燃烧。

    为了保证柴油机有良好的效率,燃烧必须在上止点附近迅速完成。为此,要求喷油时间极为短促。一般全负荷的供油持续时间只有15°-35°曲轴转角,对15OOr/min的高速柴油机来说,只有0.0017-0.004s。在这极短的时间里,如果不采取适当的措施来保证及时形成可以迅速燃烧的混合气,要获得良好的燃烧过程是不可能的。所以,柴油机中混合气的形成对然烧过程有决定性的影响。

    2.影响柴油机中混合气形成的因素
    不论柴油机中混合气形成是以什么方式进行,都要求燃料能在极短的时问内蒸发,并与空气组成可燃混合气进行燃烧。柴油机中混合气形成速度与许多因素有关,其中zui重要的为燃烧室内的温度与压力、燃料液流的相对速度与空气的涡流运动、燃油雾化性与雾化质量、燃料的蒸发性。这些因素又决定于发动机(主要是燃烧室、喷油嘴等)

的构造设计和燃料的理化性质。下面主要针对柴油的雾化性和蒸发性对柴油燃烧的影响进行分析,关于柴油十六烷值的重要性和测定方法,之前多有描述,大家也可以同时参考,相关仪器为QX-B汽柴两用测定仪。

    (1)柴油的雾化性
    粘度是反映柴油雾化性的主要指标。粘度过小,柴油从喷油嘴喷出时雾化过细,射程小,柴油主要集中在喷油嘴周围,容易造成局部混合气过浓,对燃烧不利。同时,粘度过小还会导致油泵间隙漏油量增大,喷油量减小,油泵磨损增大。反之,如果粘度过高,柴油雾化不良,燃烧不完全,容易产生积炭,油耗率增加。同时,粘度过大也会因喷油阻力增大而使喷油量减小。因此,柴油必须有适当的粘度,即不能过大,也不能过小。我国柴油2013年标准规定,5号和0号柴油20度粘度为3-8.Omm2/s,-10号-20号柴油为2.5-8.0 mm2/s,-35号和-50号为1.8-7.Omm2/s。除粘度外,表面张力对柴油的雾化也有影响,但其影响较小,因此柴油对表面张力没有特别要求。

    (2)柴油的蒸发性
    燃烧室结构不同的柴油机对燃料蒸发性的要求也不一致。在有预燃室或涡流室的柴油机中可以使用较重馏分的燃料,而直接喷油到燃烧室的一般柴油机则宜于使用馏分较轻的柴油。

    馏分较重的柴油燃烧时需要较多的空气。为了充分燃烧,燃料的平均沸点每增加30℃,单位体积的燃料蒸汽约需增加12%的空气。因此,低沸点的燃料不仅能够容易解决混合气形成的问题,同时还容易解决燃烧速度问题。重质燃料的粘度较大,雾化困难,也使燃烧速度降低。

    虽然柴油馏分加重后,密度增大,汽缸充气量有所增加,对提高发动机功率有所稗益,然而由于重馏分的雾化困难和蒸发性很差,结果发动机每千瓦每小时的燃料消耗克数仍然增大。试验表明,将90%馏出温度为283℃的柴油换为355℃的燃料时,燃料消耗率增加达17%

    轻柴油的蒸发性有时也用300℃时的馏出量表示,馏出量多,则表示蒸发性较好。实践证明,柴油在300℃时馏出量的多少,对于发动机耗油率有较大影响。在相同条件下,使用十六烷值都是47而馏分组成不同的三种柴油试验

,使用300℃馏出量愈大的燃料耗油率愈小。柴油的蒸发性也直接影响发动机的起动性能,柴油50%馏出温度越低,发动机越易起动。

    同时应该注意的是,尽管使用轻馏分柴油能给柴油机的工作带来许多有利因素。但并不能认为柴油机燃料就越轻越好。事实上,燃料馏分过轻,如煤油或汽油馏分,粘度减小,会使发动机高压泵供油量减少,机械磨损增大,而且更重要的是较轻的石油馏分的发火性能不好,会导致燃料不正常燃烧,引起发动机工作粗暴,甚至损坏机械。所以,柴油机使用燃料的馏分不宜过重,也不宜过轻,必须保证发动机在低温下易于起动、耗油量少、燃烧良好,同时又不致引起工作粗暴。

 

相关产品:YT-6536蒸馏测定仪  QX-B汽柴两用测定仪

 

注册商标:羽通仪器

 

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