新聞主題	測定柴油發(fā)電機燃燒過量空氣系數(shù)的試驗

過量空氣系數(shù)亦稱“過剩空氣系數(shù)”、“空氣過剩系數(shù)”，俗稱“余氣系數(shù)”。指柴油發(fā)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(shù)，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(shù)必須大于1。但柴油發(fā)電機燃燒理論與運行經(jīng)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(shù)值。
 

 

 

一、實驗原理

 

燃燒過量空氣系數(shù)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(huán)實際供入的空氣量為mg，，每循環(huán)噴入氣缸的油量為mf,則：

 

 

經(jīng)換算得：

 

 

 

其中：ms——進氣管空氣流量，(kg/s)，由式5計算；

φs——掃氣系數(shù)；

µa——空氣分子量，µ_a=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：

因此，測得p0、T0、?h、t、?m，則可用式24求得α

 

過量空氣系數(shù)燃料性質(zhì)

過量空氣系數(shù)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(shù)的方法。

2、了解柴油機負荷對燃燒過量空氣系數(shù)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(fā)電機各部件與系統(tǒng)是否正常，然后啟動，空車運轉(zhuǎn)5分鐘。

2．將柴油發(fā)電機調(diào)整到標定轉(zhuǎn)速與負荷，穩(wěn)定后測量記錄各參數(shù)。

3．保持柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速不變，降低負荷到80%、50%，分別測量記錄各參數(shù)。

4．卸去負荷，令柴油發(fā)電機空負荷運轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后，停車。

5．記錄數(shù)據(jù)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(shù)時柴油發(fā)電機的性能和排放變化規(guī)律，得出以下結論：

（1）在保持柴油發(fā)電機空氣量不變的情況下，隨著α的加大，柴油發(fā)電機的缸內(nèi)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(huán)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(fā)電機的比氣耗最小。對于稀薄燃燒天然氣柴油發(fā)電機，其各個工況都存在最佳的α值，此時柴油發(fā)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(fā)電機的排放、經(jīng)濟性和可靠性俱佳。

 

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