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新闻主题	测定柴油发电机燃烧过量空气系数的试验

过量空气系数亦称“过剩空气系数”、“空气过剩系数”，俗称“余气系数”。指柴油发电机实际供给燃料燃烧的空气量与理论空气量之比。是反映燃料与空气配合比的一个重要参数，常用符号“α”表示。其值可借气体分析仪进行测算。在柴油机燃烧室中，为使燃料尽可能燃烧完全，实际供入的空气量总要大于理论空气量（其超出部分称为“过剩空气量”），即过量空气系数必须大于1。但柴油发电机燃烧理论与运行经验表明，α过大或过小（表示送风量过多或过少）都对燃烧不利，亦即不同燃烧设备各有其最佳的过量空气系数值。
 

 

 

一、实验原理

 

燃烧过量空气系数α为燃料燃烧时实际空气量与理论空气量的比值。若每循环实际供入的空气量为mg，，每循环喷入气缸的油量为mf,则：

 

 

经换算得：

 

 

 

其中：ms——进气管空气流量，(kg/s)，由式5计算；

φs——扫气系数；

µa——空气分子量，µ_a=28.96；

L0——理论空气量，L₀=0.495 kmol/kg；

∆m——消耗的燃油量，(g)；

t——燃烧∆m油所用的时间，(s)

非增压四冲程柴油机φs=1.0，故α表达式可改写为：

因此，测得p0、T0、∆h、t、∆m，则可用式24求得α

 

过量空气系数燃料性质

过量空气系数曲线图

 

二、实验目的与要求

 

1、掌握测定非增压柴油机燃烧过量空气系数的方法。

2、了解柴油机负荷对燃烧过量空气系数的影响。

3、实验所用的设备与仪表

柴油机、水力测功器、自动油耗测量仪、空气测量计、气压计、干湿温度计。

 

三、实验步骤

 

1．盘车检查柴油发电机各部件与系统是否正常，然后启动，空车运转5分钟。

2．将柴油发电机调整到标定转速与负荷，稳定后测量记录各参数。

3．保持柴油发电机转速不变，降低负荷到80%、50%，分别测量记录各参数。

4．卸去负荷，令柴油发电机空负荷运转数分钟后，停车。

5．记录数据表格(学生自己设计)。

 

四、试验结论

 

通过研究不同过量空气系数时柴油发电机的性能和排放变化规律，得出以下结论：

（1）在保持柴油发电机空气量不变的情况下，随着α的加大，柴油发电机的缸内最大压力提高。

（2）随着α的加大，滞燃期和主燃期变长，放热率降低，燃烧循环变动增大，直到熄火极限。

（3）在α达到1.1以后，随其逐渐加大，Nx、CO和HC排放降低。

（4）在α=1.1～1.2时，柴油发电机的比气耗最小。对于稀薄燃烧天然气柴油发电机，其各个工况都存在最佳的α值，此时柴油发电机的NOx、CO和HC排放都较低，比气耗较低，排气温度很低，即柴油发电机的排放、经济性和可靠性俱佳。

 

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