喷雾机械的喷雾均匀性试验研究

文章通过试验研究,分析了喷头的喷雾均匀性及其影响因素。借助由哈尔滨博纳科技有限公司开发研制的喷雾性能综合试验台,通过试验平台测试了变量喷雾喷头的喷雾均匀性;研究和测试影响变量喷雾喷头喷雾分布均匀性的主要因素和变化规律;对影响系统喷雾分布均匀性的几个主要因素通过正交试验进行了相应水平的试验测试,进行了标准偏差的分析和比较;最终产生了影响喷头喷雾均匀性各主要因素不同水平的最优组合。     

混药器混合均匀性分析方法与在线混合变工况试验

直接注入式变量喷雾系统中药水混合均匀性是衡量系统性能的重要指标。为了评价混药器在线混合农药的能力,提出了混药器混合均匀性分析方法,并进行了旋动射流混合装置混合脂溶性农药的变工况(不同载流流量Q以及不同药水混合比P)在线混合试验。以基于像素的变异系数α和均匀性指数γ作为均匀性评价指标,对混药器的药水混合图像进行处理,定量分析混合均匀性。采用人工预混的方法,通过和无混药器混合图像及静置图像进行对比,验证了评价指标的准确性。变工况试验结果表明:旋动射流混药器混合脂溶性农药时,在混合比P一定的条件下,载流流量Q越大,则混合均匀性越高;不同P条件下,均在Q=2 400 mL/min(试验条件下最大载流流量)时混合均匀性达最高,Q过小,会造成混合均匀性明显下降;Q一定时,P越大,则混合均匀性越高,P较低时,需要有较高的Q才能取得良好的混合均匀性。综合分析知:2 000 mL/min≤Q≤2 400 mL/min时,可以完成不同混合比P下的药水均匀混合;800 mL/minQ2 000 mL/min时,可完成较高混合比P下的在线均匀混合;Q≤800 mL/min时,基本无法完成各种混合比P下的在线均匀混合。     

乙醇柴油对柴油机性能影响的研究

对乙醇柴油混合燃料的主要理化性质进行了分析。在对DL190-12柴油机结构不作任何变动的条件下,采用柴油掺烧乙醇的技术方案,进行乙醇柴油混合燃料对柴油机动力性和经济性影响的试验研究。研究结果表明柴油中掺烧10%~20%的乙醇,相比纯柴油柴油机动力性能有升有降,升降幅度在8%以内,而燃油消耗率有所升高;掺烧10%~20%的乙醇柴油机可能出现热熄火现象,热熄火对应的机油临界温度会随着柴油机转速的升高而升高,随掺烧比的增大而升高。     

混药器混合均匀性分析方法与在线混合变工况试验

直接注入式变量喷雾系统中药水混合均匀性是衡量系统性能的重要指标。为了评价混药器在线混合农药的能力,提出了混药器混合均匀性分析方法,并进行了旋动射流混合装置混合脂溶性农药的变工况(不同载流流量Q以及不同药水混合比P)在线混合试验。以基于像素的变异系数α值和均匀性指数γ值作为均匀性评价指标,对混药器的药水混合图像进行处理,定量分析均匀性。采用人工预混的方法,通过和无混药器混合图像及静置图像对比,验证了评价指标的准确性。变工况试验结果表明:旋动射流混药器混合脂溶性农药时在药水比例P一定的情况下,载流流量Q越大则混合均匀性越高;不同混合比P条件下,均在载流流量Q=2400 ml/min(试验条件下最大载流流量)时均匀性达最大,Q过小会造成混合均匀性明显下降;在Q一定时,混合比P越大则混合均匀性越高,混合比P较低时,需要有较高的载流流量Q才能取得良好的混合均匀性。综合分析知:2000ml/min≤Q≤2400ml/min时可以完成不同混合比P下的药水均匀混合;800ml/minQ2000ml/min时可完成高混合比P下的在线均匀混合;Q≤800ml/min时基本无法完成各混合比P下的在线均匀混合。     

柴油机燃用生物柴油混合燃油的研究现状及展望

旨在研究柴油机燃用生物柴油的三元混合燃油的研究现状,重点围绕混合燃油对柴油机的性能和排放特性的影响,讨论柴油机燃用生物柴油的三元混合燃油的局限性并提出展望。研究认为生物柴油的掺烧可以显著降低化石燃料的用量,三元和四元掺烧在尾气排放方面具有优势,接下来应开展高原地区的生物柴油掺烧的研究。     

无人机低空静电喷雾效果研究

在考虑加载静电对于飞行作业雾滴沉积的影响的同时,通过飞行喷雾试验的途径,研究了雾滴沉积量随喷雾高度和飞行速度的变化。结果表明:静电喷雾在雾滴均匀性方面大大优于非静电喷雾。在超低空喷雾时,高度较低的区域雾滴沉积量较大;在飞行高度1m、飞行速度2m/s时沉积量最大;随着高度的增加,雾滴沉积量不断下降,且在相同高度下,随着速度的升高,喷雾的沉积量随之下降。在喷雾均匀性方面,同一飞行速度时,随着高度的增加,喷雾均匀性呈上升趋势,但喷雾均匀性和飞行速度关系不明显。在1m飞行高度时,增加飞行速度,均匀性降低;在3m飞行高度时,雾滴均匀性整体最好,同时均匀性随着飞行速度的增加而提高。     

果园自动控制喷药系统的试验研究

以果园喷雾小车的喷雾系统为研究对象,设计了空间和平面两种试验方案,通过改变小车油门和试验面与喷嘴的相对位置来改变小车行车速度和喷雾距离,并利用MATLAB和Excel对试验数据进行分析处理,得到试验效果图。试验结果表明,喷雾距离是影响喷雾均匀性的首要条件,喷雾速度影响不显著。当距离在1.5m左右时,均匀性不高,但是药物沉积量高;当距离在1.8m左右时,均匀性最高。     

基于FLUENT的变间距喷雾干涉数值模拟

工业喷雾过程中,喷头间距对喷雾质量的影响极大。基于FLUENT软件,对单喷头与不同间距下双喷头喷雾效果进行数值模拟,研究雾粒在相互干涉碰撞后的冷却效果与雾化质量。结果表明:当喷头数量增加时,可以提高粒径分布均匀性;喷头间距的变化,对粒径的均匀性也会造成影响,实际情况需根据不同条件合理配置喷头间距。     

涡流室式柴油机燃用多元乳化燃料的试验研究

提出了一种新的柴油机掺烧甲醇的技术－柴油／甲醇／水三元乳化燃料方案,并在涡流室式柴油机上对三元乳化燃料进行了试验研究。     

植保机均匀性喷雾的优化控制方法

喷雾均匀性是评价喷雾质量的重要指标,受多种因素的影响。为此,在植保机原有喷雾压力、喷雾高度、喷头型号的基础上,增加了PWM控制信号的频率、占空比及喷施机组的行进速度等因素对喷雾均匀性影响的分析。以约翰迪尔4130系列喷雾机作为被控对象,采用浓度-吸光度技术,确定各项影响因素的最佳取值,通过管道压力系统模型得出转速与影响因素之间的关系,采用线性二次型最优控制方法控制转速,使其有效跟踪离心泵泵后压力及PWM控制信号的占空比,实现在各种因素的影响下保证喷雾量的同时使喷雾的均匀性达到最佳。仿真结果表明:采用改进型约翰迪尔4130系列喷雾机,可以在喷雾量得到控制的同时,喷雾的均匀性达到最佳,最佳值为5.36。     

甲醇柴油与生物柴油微粒排放粒径分布特

以石化柴油为参照,在发动机台架上,采用电子低压冲击仪及其附带的两级稀释系统测试了燃用柴油、甲醇柴油和生物柴油排放的不同粒径微粒的数量浓度、体积浓度,分析了发动机转速、负荷以及燃油种类对微粒粒径分布的影响.试验证明:在外特性下,柴油、甲醇柴油排放的微粒数量浓度随转速增大而增加,生物柴油排放的微粒数量浓度随转速没有明显变化规律;在2 300 r/min,生物柴油和柴油随负荷的减小排放的微粒数量浓度增加;标定功率下,柴油排放微粒的体积浓度大于生物柴油和甲醇柴油,但在核模态范围内,相对于柴油,甲醇柴油排放的微粒数量浓度是下降的,降幅达62.8%.生物柴油是上升的,升幅为30.7%.     

棉籽油作为S195柴油机燃料的试验研究

通过试验研究了S195柴油机燃烧棉籽油与0#柴油的混合燃油时不同喷油压力下喷雾锥角的变化趋势,以及在不同负荷下的有效耗油率.分析可知:适当地提高喷油压力可以改善混合油的燃烧性能;在S195柴油机上燃烧B20混合燃油(由20%的棉籽油和80%的0#柴油组成)时,具有更好的动力性、经济性,为在低速农用柴油机上燃烧棉籽油提供了一个参考依据.     

柴油机燃用甲醇-生物柴油-柴油微乳化燃料的试验研究

使用自行研制的生物柴油作为助溶剂,以油酸作为表面活性剂配制了甲醇柴油微乳化液,分析了微乳化燃料的理化性质,并在柴油机上进行台架试验,对其非常规排放物进行了研究,并对比了柴油机的经济性与排放特性。     

柴油机燃油喷雾和燃烧过程的数值模拟

介绍了作者开发的柴油机燃油喷雾和燃烧过程三维数值模拟程序的数学模型。以ＺＨ１１０５型柴油机的３种燃烧室为例,用该计算程序对燃油喷雾和燃烧过程进行了具体模拟计算,并与试验结果进行了对比,结果证明,程序具有较好的预测内燃机燃油喷雾和燃烧过程的能力。     

柴油机内锥碰撞式伞状喷雾燃烧系统性能试验

为提高直喷式柴油机缸内油气的混合速率及其分布均匀度,利用从多孔油嘴喷出的油束撞击设置在喷孔出口外围的内锥导向面上,扩展成近似的伞状喷雾,喷雾的碰撞量可以通过改变喷孔和碰撞面的相对位置来调整.应用FIRE 8.4对全碰和半碰喷雾及多孔自由喷雾的空间分布特性进行了模拟分析.结果表明:与自由喷雾相比,内锥碰撞式伞状喷雾具有扩散度高、周向分布均匀的特点.在单缸135型柴油机上进行的燃烧性能对比试验表明:半碰方式好于全碰方式,半碰方式时采用4孔油嘴优于6孔油嘴,适当的供油提前角有利于实现柴油机的热预混合燃烧.     

喷油嘴四孔流量分布对燃油喷雾及柴油机性能的影响

探讨了喷油嘴四孔流量分布对燃油喷雾和柴油机性能的影响.结果表明,不正常的流量分布可以改变喷雾的形状及各孔油束的射程,导致燃油在燃烧室中分布情况恶化,从而使柴油机性能,特别是在低速大负荷工况下的性能下降.     

喷油嘴流量系数对柴油机性能的影响

研究了喷油嘴流量系数变化对单缸直喷柴油机性能的影响。结果表明,增大流量系数对ZH1105柴油机标定工况和低速大转矩工况的烟度和燃油消耗率有明显影响。通过对燃油喷雾的分析,揭示了流量系数影响柴油机性能的原因。     

柴油/天然气双燃料发动机性能研究

对比研究柴油/天然气双燃料发动机的动力性、经济性和排放特性,为柴油/天然气双燃料发动机性能开发奠定基础。在YN33CRD2高压共轨柴油发动机进气歧管加装天然气燃料喷射系统形成柴油/天然气双燃料发动机,并利用自主开发的双燃料ECU控制器及双燃料控制策略进行柴油/天然气双燃料发动机进行控制。试验结果表明:在动力性方面,柴油/天然气发动机的动力性可维持纯柴油模式的原机水平,且经济性和整体排放性能得到了较大改善,天然气替代率最高可达到85%;在经济性方面,在双燃料模式下,发动机的有效燃油消耗率要低于纯柴油模式约3%~7%,且有效热效率要高于纯柴油模式约1%~3%;在排放特性方面,在双燃料模式下发动机的NOx排放和碳烟排放均低于纯柴油模式,但碳氢排放总量高于纯柴油模式,主要是由于天然气燃烧不彻底的特性导致的。综合来看,柴油/天然气双燃料发动机较纯柴油模式可具有较好的综合性能,具有较好的发展前景。     

直喷式柴油机伞形喷雾燃烧系统的试验研究

介绍了直喷式柴油机伞形喷雾燃烧系统的燃烧过程和性能试验结果。将伞喷嘴与深缩口型燃烧室配合,在四气门单缸135型柴油机上进行了试验。试验结果表明,该燃烧系统的性能在低负荷工况较好,在高负荷工况较差。伞喷嘴的喷油率较高,燃油于着火前已几乎全部喷入缸内。伞形喷雾径向贯穿能力很弱,造成燃烧室外围的空气利用不充分。这种燃烧系统以预合燃烧为主,因而提出了直喷式柴油机新的燃烧概念。     

小型直喷式柴油机喷油特性及缸内空气运动的研究

利用高速纹影摄影法,在定容燃烧喷雾装置上,针对小缸径直喷式柴油机上常见的“ω”型和四角形两种燃烧室的空气运动、油束形状及油束碰壁后的反溅效果等进行了研究,取得一些结果。