發動機缸內環境下二甲醚噴霧特性的試驗

孫 敬，張光德，三村昂，金野滿，若林大輝

(1.武漢科技大學汽車與交通工程學院，湖北武漢430081;2.茨城大學理工學研究科，日本茨城日立3160036)

開發新型替代燃料是解決日益嚴峻的石油危機和環境問題的方法之一.二甲醚(DME)具有能從天然氣、煤、生物資源等多種原料中大量制取、化學分子結構中含有氧元素、可以實現無煙燃燒、十六烷值高、燃燒噪音小等很多優點［1-3］，作為柴油的替代燃料已經引起了許多科學家的關注.二甲醚的燃燒熱值和液態密度比柴油小，產生相同熱量需要大約1.8倍的燃料噴射量.另外，二甲醚表面張力和黏度低，飽和蒸汽壓高，蒸發迅速，因此二甲醚噴霧與柴油噴霧相比，在噴霧特性方面可能有較大差異［4-8］.中國也有關于DME噴霧特性研究方面的試驗數據，堯命發等［5］對二甲醚噴霧混合特性進行了試驗研究.但受試驗條件和技術水平等限制，模擬發動機缸內實際高溫、高壓環境，研究DME噴霧特性的資料較少.為了詳細了解噴射壓力、噴孔直徑和周圍環境溫度、壓力因素對高溫高壓條件下二甲醚噴霧宏觀特性的影響，本研究利用超高速攝像機在模擬發動機實際壓力和溫度的條件下觀察二甲醚的噴霧特性.

1 試驗裝置及試驗方法

1.1 試驗觀察裝置

試驗觀察裝置的簡圖如圖1所示.

圖1 試驗裝置簡圖

在耐熱、耐壓的定容容器中模擬發動機實際情況中的氣體成分、密度、溫度和壓力等條件，從噴嘴噴出的DME透過定容容器側面的石英玻璃……