生物柴油液滴在直流电场中的燃烧特性

摘要

本文研究了不同电压强度的直流电场对生物柴油液滴燃烧特性的影响，包括火焰形态、燃烧速率及碳烟生成特性．实验采用某公司生产的棕榈油基生物柴油为燃料，通过高速摄像与前向光照射衰减法相结合的实验方法，结合高压直流电源、电极系统及高速摄像设备，对液滴燃烧过程中的火焰结构变化、燃烧速率及碳烟排放特征进行了定量分析．研究发现，随着电压从2 kV增至8 kV，火焰上部高度逐渐降低而下部显著扩展，形成不对称火焰结构；在8 kV电压下，火焰分布趋于均匀对称，燃烧时间缩短达30.6%，燃烧速率提升，碳烟质量峰值较无电场条件降低29.8%．此外，碳烟质量呈现100 Hz的周期性脉动特征，但其频率不受电压强度影响．研究结果表明，直流电场可通过缩短燃烧周期、改善火焰稳定性及减少颗粒物排放显著优化生物柴油液滴的燃烧性能．

关键词

生物柴油 / 液滴燃烧 / 电场效应 / 碳烟质量 / 燃烧持续期

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52376108)