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測定柴油發電機燃燒過量空氣系數的試驗
發布時間:2022-09-26 23:12:31  ▏閱讀:

 

新聞主題

測定柴油發電機燃燒過量空氣系數的試驗


過量空氣系數亦稱“過剩空氣系數”、“空氣過剩系數”,俗稱“余氣系數”。指柴油發電機實際供給燃料燃燒的空氣量與理論空氣量之比。是反映燃料與空氣配合比的一個重要參數,常用符號“α”表示。其值可借氣體分析儀進行測算。在柴油機燃燒室中,為使燃料盡可能燃燒完全,實際供入的空氣量總要大于理論空氣量(其超出部分稱為“過剩空氣量”),即過量空氣系數必須大于1。但柴油發電機燃燒理論與運行經驗表明,α過大或過小(表示送風量過多或過少)都對燃燒不利,亦即不同燃燒設備各有其最佳的過量空氣系數值。
 

空燃比與性能關系曲線圖-柴油發電機組.png

 

 

一、實驗原理

 

燃燒過量空氣系數α為燃料燃燒時實際空氣量與理論空氣量的比值。若每循環實際供入的空氣量為mg,,每循環噴入氣缸的油量為mf,則:

 

燃燒過量空氣系數公式-柴油發電機組.png

 

經換算得:

 

 

燃燒過量空氣系數換算公式-柴油發電機組.png

 

其中:ms——進氣管空氣流量,(kg/s),由式5計算;

φs——掃氣系數;

µa——空氣分子量,µa=28.96;

L0——理論空氣量,L0=0.495 kmol/kg

?m——消耗的燃油量,(g);

t——燃燒?m油所用的時間,(s)

非增壓四沖程柴油機φs=1.0,故α表達式可改寫為:

燃燒過量空氣系數換算公式-非增壓柴油發電機組.png

因此,測得p0、T0、?h、t、?m,則可用式24求得α

 

過量空氣系數燃料性質-柴油發電機組.png

過量空氣系數燃料性質

過量空氣系數曲線圖-柴油發電機組.png

過量空氣系數曲線圖

 

二、實驗目的與要求

 

1、掌握測定非增壓柴油機燃燒過量空氣系數的方法。

2、了解柴油機負荷對燃燒過量空氣系數的影響。

3、實驗所用的設備與儀表

柴油機、水力測功器、自動油耗測量儀、空氣測量計、氣壓計、干濕溫度計。

 

三、實驗步驟

 

1.盤車檢查柴油發電機各部件與系統是否正常,然后啟動,空車運轉5分鐘。

2.將柴油發電機調整到標定轉速與負荷,穩定后測量記錄各參數。

3.保持柴油發電機轉速不變,降低負荷到80%、50%,分別測量記錄各參數。

4.卸去負荷,令柴油發電機空負荷運轉數分鐘后,停車。

5.記錄數據表格(學生自己設計)。

 

四、試驗結論

 

通過研究不同過量空氣系數時柴油發電機的性能和排放變化規律,得出以下結論:

(1)在保持柴油發電機空氣量不變的情況下,隨著α的加大,柴油發電機的缸內最大壓力提高。

(2)隨著α的加大,滯燃期和主燃期變長,放熱率降低,燃燒循環變動增大,直到熄火極限。

(3)在α達到1.1以后,隨其逐漸加大,Nx、CO和HC排放降低。

(4)在α=1.1~1.2時,柴油發電機的比氣耗最小。對于稀薄燃燒天然氣柴油發電機,其各個工況都存在最佳的α值,此時柴油發電機的NOx、CO和HC排放都較低,比氣耗較低,排氣溫度很低,即柴油發電機的排放、經濟性和可靠性俱佳。

 

 


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