微乳化乙醇柴油热物性的计算与分析-中文#中英文翻译#外文翻译匹配

微乳化乙醇柴油热物性的计算与分析 胡鹏 孙平 宁海强 梅德清 江苏大学汽车与交通工程学院 中国镇江 a 关键词 ： 乙醇柴油；微乳化油；热物性 摘要 ： 这种微乳化乙醇柴油 混合燃料是一种理想的替代 含 氧气的燃料 ， 由于柴油发动机其理化 的 性质和优良的燃烧特性 发掘 这种燃料 ,使 柴油发动机可以显著降低有害排放 ,特别是 有害 颗粒 的排放。 有必要考虑 这种 混合燃料 的 瞬时变化的热物理参数 ， 温度和压力。 由于这些原因 ， 这 些人 使用经验公式计算混合燃料的热物理参数 ， 包括比热容、粘度、导热系数和扩散系数 以及 温度的影响 ， 压力和乙醇含量对初始混合燃料的情况进行了调查。结果表明 ， 添加一些乙醇柴油可以有助于蒸发 微乳化乙醇 混合燃料 ， 而这些都需要使用经验公式来计算这种混合燃料的热物理参数。 介绍 由于石油价格 的 提高和环境问题 ， 全 世界极力推动 柴油发动机寻找可再生燃料 。 最近 ， 发展替代燃料 ， 以满足排放标准 ， 减少对化石燃料的依赖已经受到了人们足够的重 1 - 3。特别是乙醇被认为是主要的替代燃料之一 ， 因为它 是一种 可再生能源。这种燃料 易 氧化 ， 因此一些乙醇柴油的 兴起可以减少有害物的 排放 4 6。 当 微乳化 柴油研究的应用程序在柴油发动机和其他燃烧设备 上使用时 ,有必要考虑混合燃料 的 瞬时变化的热物理参数与温度和压力。然而 ,从设计手册获得的 复杂 关系 ,尤其是 span80 等表面活性剂 ， 需要确定温度之间的关系、压力和热物理参数 的关系 。由于这些原因 ， 本文以 微乳化乙醇 混合燃料 ， 和使用经验公式计算混合燃料的热物理参数 ， 和环境温度的影响 ,压力和乙醇含量对初始混合燃料的 影响为例 。 准备 微乳化乙醇 混合燃料 在实验的过程中 ,试剂包含柴油、乙醇和 span80,必要的设备包含 JJ-1 固定 时间电动搅拌机和 JY 10001 电子天平 。 微乳化乙醇柴油 混合燃料的制备过程包括以下步骤。起初 ,15克的柴油和 3 g的 span80 混合在一个烧杯。然后 ,每次添加 0.1g 的 乙醇。直到这些混合物变得浑浊 ,乙醇完全溶解的质量是 2.8 克。有三种类型的燃料比 :柴油系统1-78.9%,5.3%甲醇柴油和 15.8% span80;柴油系统 2-75.0%,10.0%甲醇和 15.0% span80;柴油系统 2-73.2%,12.2%甲醇和 14.6% span80 质量 。 热物理参数的计算 (1)蒸发焓的计算 首先 ,使用里德尔方法计算第 i 个物种在正常沸点 7的蒸发焓。然后 , 沃森提出了使用 H 和 T 的关系计算第 i 个物种在任何温度下的蒸发焓。其数学表达式给出的方程 (1)。 (1) 的临界温度 ,正常沸点 的 临界温度 ,和单位的蒸发焓 的比例 是焦每摩尔。根据公式 (1),在任何温度下 ,它们的数学表达式 为（ 2） （ 2） 当第 i 个物种的蒸发焓计算方程式 为 (2)时。 混合燃料的蒸发焓的计算方法是基于以下方程。 （ 3） 的蒸发焓是第 i 个物种 ,是相应的摩尔分数的临界温度和临界压力 ,分别为正常沸点的比率到临界温度。 图 1 代表了蒸发焓与环境温度之间的关系 ， 有三种类型的燃料比大规模1.OMPa.的环境压力。根据 图 1,蒸发焓的 微乳化乙醇柴油 混合燃料的增加降低温度和乙醇含量 ， 之后添加一些乙醇柴油混合燃料的蒸发焓降低 ,蒸发率显著增加。也就是说 ,液滴半径变得更小 ,可提高燃料与空气混合 在的 缸内燃烧。 (2)形成的热量的计算 各种化合物的生成热计算方便和分子结构之间的关系 ,分析了其能源债券在添加剂的方法。这种方法能够计算的生成热不寻常的标本 ,如表面活性剂、计算精度可以满足工程要求。本文计算的生成热 span80 能 结合求和方法 ,结果显示在表 1。 能 生成热计算柴油 (C12H26)和乙醇的结合求和方法 ,或 从 设计手册 中获得 他们的价值观。 分别 纠正功能组 和 的值 24.7 kJ/mol 和 -12.6 kJ/mol 后 8。所以 形成热 span80 为 1335.0 kJ/mol。 (3)液体比热容的计算 首先 ,气体 可以根据 Rihani和 Doraiswamy9提出的方法 来 计算第 i个物种的 比热容贡献。这种方法可以用来计算各种类型的有机化合物 的 气体比热容。它的数学表达式 为 （ 4） 是第 i 个类型的官能团数量。气体的比热容 span80 的 方法 是由Rshari-Doraiswamy 集团提出 的， 在表 2 中 。气体比热 容 计算柴油 (C12H26)和乙醇能力 的方法是由 Rihani-Doraiswamy 集团 提出的 ,还可以 从设计手册 获得 他们的价值观。他们的数学表达式 为 (5-a)(5-b)(5-c) 然后用 Sternling-Brown 方程提出了 Sternling Brownby 计算液体比热容的第 i个物种。他们是基于以下方程计算 (6) 是偏心因子 ,是临界温度 ,创业的比率是正常沸点临界温度 ,和单位的比热容是 car/(molk)。 当第 i 个物种的液体比热容计算 为公式 (6)时 ,液体混合物液体比热容的计算基于以下方程 (7) 液体比热容的第 i 个物种 ,和相应的摩尔分数。 通过 方程式 (4)、 (6)和 (7) 的组合 ,我们可以计算出 微乳化乙醇柴油 混合燃料液体的比热容 ，在 不同的环境温度下液体的比热容 微乳化乙醇柴油 已经呈现在图 2。 如图 2 所示 ,液体比热容的 微乳化乙醇柴油 混合燃料增加与环境温度上升。在 400 k 后 ,液体比热容与环境温度的显著增加。此外 ,液体混合物的液体比热容随乙醇含量的增加 ,和三种类型之间的差异减少了燃料比。添加一些乙醇柴油增加液体比热容。也就是说 ,更多的热量被吸收相同质量的燃料蒸发时 ,这有利于减少汽缸温度 ,可以降低氮氧化物的形成。 (4)液体导热系数的计算 起初 ,通过 第 i 个物种在任何温度下液体的导热系数 ,给出了方程 (8)。 所以 ,混合燃料的液体导热系数可以表示为公式 (8)。 (8) (9) r 是一个常数 ,在工程计算 中 和等于 1,是第 i 个物种的质量浓度。乙醇含量和温度对液体导热系数显示在图 3。 如图 3 所示 ,液体导热系数的 微乳化乙醇柴油 混合燃料减少 ， 液体的温度上升 ,随着 乙醇含量的增加而增大。一些乙醇柴油的加入有利于提高温度 ,有助于蒸发。 (5)扩散系数的计算 使用富勒提出的方法 ,Schettler 和吉丁斯第 i 个物种天 然气扩散系数的计算表达式 为 10 (11) T 是绝对温度 ,p 压力 和 单位 ， , v 是分子 ,它是通过原子扩散量的总和所有类型的官能团 ,的单位是厘米 2 / s。根据 公式 (15),扩散系数的数学表达式柴油、乙醇和 span80 (12) 在空气中第 i 个物种的扩散系数计算与 公式 (15),平均扩散系数计算蒸汽的公式 (17)。 微乳化乙醇柴油在 温度和压力对系数的影响 ，如 图 4。 (13) 根据图 4 可知 , 蒸汽 的 平均扩散系数在附近液滴随环境温度的上升 而变化 ,这也有利于液滴 的 蒸发。同时 ,图 2 显示蒸汽 的 平均扩散系数降低 随着 环境 的 压力上升。 以 扩散系数成反比的环境压力 ,扩散系数减少与环境压力的增加 有关 ,这可以减少液滴蒸发的速率 。 总结 使用 engirical 计算公式 ， 热物理参数 ,包括蒸发焓、热形成液体比热容、液体导热系数和扩散系数。 在 环境温度的影响 下 , 初步研究了混合燃料的压力和乙醇含量的情况。结果表明 ,添加一些乙醇柴油可以有助于蒸发 微乳化乙醇柴油混合燃料 ,这些经验公式用来计算 微乳化乙醇柴油 混合燃料 的 热物理参数。 确认 这项研究是由中国国家自然科学基金资助下合同 No.50976051 和优先级的学术程序开发江苏高等 Enduction 机构 (PAPD)和江苏省研究生科研创新基础(CXZZ 12 0675)和江苏省汽车工程重点实验室开放基金 (NO.QC201102)。 参考文献 1Ping X,Mu Y,Yuan J,He H.Carbonyl emission from ethanol-eblended gasoline and biodieselee thancbediesel used in engines. Atmospheric Environment 2008,42:1349e58. 2Laguerta M, Armas O, GarciaeGontreras R. Stability of diesele bioetbanol blends for use in diesel engines Fuel,2007,86:135le7 3G.R.kannan,R.A nand. Experimental investigation on diesel engine with diestrolewater micro-emulsions Energy,2011:36: 1680-1687. 4He BQ,Wang JX,Yan XG.et al. Study on combustion and emission characteristic of diesel engines using ethanol blended diesed fuels C /SAE2003-02-0762,2003. 5CHIEN Hong,YAN Wen-sheng,SHEN Li zhong,et al. Study on Engine Performance with CLZ Micro-Emulsified Ethanol-Diesel BlendsJ.Chinese internal Combustion Engine Engineering,2011,32(2);74-78 6Chen Zhenbin,Ni Jimi,Ye Nianye, et al. Fuel economy and emi 一 ssions of ethanol-diesel Hends with different proportionsJ.Trans- actions of the CSAE, 2011,27(4): 164-169. 7Riedel l.Chem.Ing.Tech.,1954,26:679 8HuJun,Guo Ziru Estimation the Heat of Formation of Span-80 by Experience Additive MethosJ Coal Mine Blasting,2009,3:9-1 l. 9Rihani D N,Doriswamy L K. Estimate o