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Bio-fuel Droplet Combustion: Burning Rate Constants and Microexplosion Phenomena Measurements / Bio-fuel Droplet Combustion: Burning Rate Constants and Microexplosion Phenomena Measurements

碩士 / 國立中央大學 / 機械工程學系 / 102 / 論文探討兩種不同生質燃料(生質柴油和葵花油),以及它們分別與柴油混合燃料(生質燃料體積濃度比從5%到75%),在常壓靜止條件下之液滴燃燒實驗。對稱球形微小液滴可由自製的壓電驅動液滴產生器所產生,液滴直徑(d)範圍從0.45 mm到0.60 mm,將小液滴懸浮在兩條非常細水平定位且相互垂直呈十字狀直徑為20 μm之陶瓷纖維上。加熱器為一對直徑為0.2 mm 之Khantal 導線,呈半橢圓形狀並將其水平地置放於懸浮小液滴的兩側邊,用來點燃液滴。一旦點燃後當火焰包圍液滴時,加熱器即斷電移開,此時液滴的直徑訂為初始直徑(d0),由高速攝影機所決定。由液滴燃燒過程所攝之時序圖,我們以(d/d0)2對時間t的最佳擬合斜率(即d2-law),來決定液滴的燃燒率常數(K)。研究結果顯示,當 d0值下降時,K值會上升,對所有本研究所使用之燃料均如是。100%生質柴油比一般商用柴油有較高的K值。後者沒有微爆現象,而前者在燃燒後期即將完成液滴燃燒前,有弱微爆現象,這可能是由於少量的甲基亞油酸(4.92wt%)存在於生質柴油中所導致。此外,複雜但有趣的微爆現象,可以在純葵花油和其與柴油之混合生質燃料中被觀察到,我們找到兩個不同K值於液滴燃燒的過程中。當葵花油在混合燃料中體積比超過50%時,混合液滴會經歷一轉變,從第一階段的規律燃燒(K1)到第二階段液滴燃燒後期(K2)的強膨脹和微爆現象,其中K1 < K2。但是當混合燃料中含有較少量葵花油(< 50%)時,前述轉變順序正好相反,換句話說,在液滴燃燒開始不久的第一階段,強微爆即發生,其中K1 > K2。這種微爆的反向過程,可能可以歸因於在葵花油中,具有不同揮發成分的脂肪酸所致。我們發現在液滴燃燒中,擴散過程為主導因素,因為具有不同(d/d0)2 vs. t曲線可以被擬合成單一的曲線,當時間(t)以無因次tdiff = d02/α,其中α為液滴燃料的熱擴散係數。前述結果,有助我們對生質燃料燃燒之了解,其對未來汽車和航空工業上使用生質燃料替代化石液體燃料,將有所助益。

Identiferoai:union.ndltd.org:TW/102NCU05489025
Date January 2014
CreatorsBasthiyan Sidqi Fidari Rosyadi, 貝璽嚴
ContributorsProf. Shenqyang (Steven) Shy, 施聖洋
Source SetsNational Digital Library of Theses and Dissertations in Taiwan
Languageen_US
Detected LanguageUnknown
Type學位論文 ; thesis
Format84

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