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航空煤油乙醇混合燃油旋转锥形液膜雾化特性研究的开题报告
一、课题背景
随着全球环境问题的不断加深，人们对可再生能源的关注度不断提高。燃料乙醇由于具有可再生和环境友好等优点，成为了替代传统燃料的重要选择。同时，航空业是现代社会中不可或缺的一部分，但其对环境污染也日益引起人们的担忧。因此，将乙醇与航空煤油混合形成混合燃油，不仅可以减少对环境的影响，还可以提高燃烧效率和性能。然而，如何优化混合燃油的雾化特性仍然是一个亟待解决的问题。
二、研究内容
本文主要研究航空煤油乙醇混合燃油在旋转锥形液膜雾化器上的雾化特性。通过实验方法，分析不同喷嘴几何参数、混合比例、喷气压力对喷雾情况的影响，进一步探讨关键参数的优化方案。同时，运用PIV（Particleimagevelocimetry）粒子图像测速技术，测定喷雾颗粒的运动状态、尺寸和速度分布，并将其与CFD（Computationalfluiddynamics）计算结果进行对比，验证数值模拟结果的可靠性。
三、研究意义
本研究对于优化混合燃油的雾化特性具有一定的理论和实践意义。首先，可为混合燃油的研究提供基础数据和参考标准，为环保和航空安全等领域提供技术支持。其次，对锥形液膜雾化技术及PIV测量等技术的应用也有一定的推广意义。最后，本研究还可对航空行业的可持续发展提供参考，符合国家和世界的环境保护政策。
四、研究方法
1.锥形液膜雾化实验装置的设计和搭建；
2.选择主要的试验参数，包括混合比例、喷气压力、喷嘴几何参数等；
3.采用PIV技术，对喷雾颗粒的速度和尺寸分布进行测量；
4.使用CFD仿真计算模拟喷雾过程，探究混合燃油的喷雾特性和优化方案；
5.对喷雾实验和数值仿真数据进行对比分析，验证数值模拟结果的可靠性。
五、预期结果
1.研究不同混合比例、喷气压力和喷嘴几何参数等试验参数对混合燃油喷雾特性影响的规律。
2.发现优化混合燃油喷雾特性的方案，从混合燃油的使用效果与经济效益方面进行评估。
3.结合数值模拟方法，探讨喷雾特性优化方法的可行性。
4.通过比对实验数据和数值模拟结果，验证数值模拟方法的可靠性和应用价值。
六、研究计划
时间工作内容
1-2个月设计和搭建锥形液膜雾化实验装置
2-4个月采用PIV技术，对不同参数下混合燃油喷雾特性进行实验研究
4-6个月结合CFD仿真方法，进行模拟计算并分析数据
6-8个月对实验数据和数值仿真结果进行对比分析并验证数值模拟方法的可靠性
8-10个月提出优化方案并进行示范验证
10-12个月撰写论文，制作相关的技术报告和PPT汇报稿
七、结论
本研究的目标是通过实验和数值仿真方法，探究航空煤油乙醇混合燃油在旋转锥形液膜雾化器上的雾化特性，并对喷雾过程的关键参数进行优化，提出合理的混合比例、喷气压力和喷嘴几何形状等优化方案，从而为航空行业的环保和可持续发展做出重要贡献。