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第一章 含水燃料的物理、化学特性1

1.1概述1

1.2含水燃料的稳定性2

1.3含水燃料的制备4

1.3.1前言4

1.3.2在线乳化方式4

1.4在线乳化方式在实际中的应用6

1.4.1实验装置7

1.4.2实验用油8

1.4.3实验结果8

1.4.4结果分析11

1.5预制备乳化油方式14

1.6乳化油与生物柴油混烧能同时降低碳烟及NOx的排放16

1.7含水燃料燃烧技术在柴油机中的应用状况19

第二章 含水燃料燃烧的节能、降污机理20

2.1概述20

2.2物理作用20

2.2.1微爆作用20

2.2.2水比油易蒸发的作用21

2.2.3水分子的热辐射作用22

2.2.4水的蒸发降温作用22

2.2.5提高能量可用度的作用22

2.3化学作用22

2.3.1 H2O+C的化学反应作用22

2.3.2 H2O与H的化学反应作用24

2.3.3 H2O与O的化学反应作用24

2.3.4水蒸气的催化反应作用24

2.3.5冲淡氧浓度的作用24

第三章 含水燃料燃烧的微爆原理26

3.1概述26

3.2微爆思想的提出26

3.3对微爆的不同观点27

3.4微爆机理研究中存在的问题30

3.4.1在内燃机的工况下，喷雾以后的乳化油滴是否存在微爆30

3.4.2微爆的强弱与各个因素之间的关系30

3.5乳化油滴的微爆实验31

3.5.1挂滴实验方法与结果31

3.5.2飞滴实验方法与结果34

3.6乳化油滴的微爆理论35

3.6.1前人关于单滴乳化燃料的微爆理论36

3.6.2液相输运机理分析38

3.6.3乳化油滴微爆的新物理模型——局部混合的分阶段蒸发、微爆模型41

3.6.4关于微爆强度的定量描述42

3.6.5数学模型43

3.7结果与讨论53

3.7.1e值的确定54

3.7.2微爆的预报58

3.7.3影响微爆的因素分析60

3.7.4对柴油机内微爆发生可能性分析68

3.8对微爆现象的几点总结71

3.9燃用乳化油的柴油机中是否存在微爆72

3.10 W/O和O/W型乳化燃料微爆的统一模型72

3.10.1实验观察72

3.10.2两种不同类型乳化油微爆的统一模型75

3.11奥里油单滴燃烧、微爆特性77

3.11.1实验系统与原理78

3.11.2实验结果与分析79

3.11.3改良型奥里油的实验结果82

3.11.4海洋乳化油的实验结果与分析84

第四章 多组分混合燃料滴的蒸发与着火规律86

4.1概述86

4.2多组分混合燃料滴的蒸发、着火问题的研究86

4.3多组分燃料滴蒸发的理论模型88

4.3.1多组分燃料滴蒸发的基本假设89

4.3.2多组分燃料滴蒸发的气相过程89

4.4多组分燃料滴的气相着火91

4.4.1多组分燃料滴气相着火过程的基本方程91

4.4.2气相化学反应率92

4.4.3多组分油滴着火的相变过程93

4.4.4多组分油滴着火的液相过程93

4.4.5临界着火条件94

4.4.6结果与讨论95

第五章 柴油机燃用含水燃料的节油及其排放机理的定量分析101

5.1概述101

5.2计算方法102

5.3计算模型与选用参数104

5.4计算结果与讨论105

5.4.1放热曲线的计算结果与讨论106

5.4.2燃烧室内压力的计算结果与讨论109

5.4.3气缸内温度变化的计算结果与讨论109

5.5柴油机燃用乳化燃料同时降低NOx与碳烟的定量分析113

5.5.1计算方法研究114

5.5.2计算参数与化学动力学参数114

5.5.3计算结果与讨论119

5.5.4水分以水蒸气形式进入气缸时的污染生成计算结果122

5.5.5 NOx与碳烟生成过程特点及分析123

5.6水蒸气对液体燃料高温分解形成碳烟的影响125

5.6.1实验研究126

5.6.2实验结果与分析127

5.6.3数值计算129

第六章 催化重整反应132

6.1催化重整反应及其实验验证132

6.1.1催化重整反应132

6.1.2两种催化方式132

6.1.3甲烷-水蒸气的催化重整反应133

6.1.4表面催化反应动力学139

6.1.5轻油组分-水蒸气的催化重整反应142

6.2催化重整反应对烃类燃料着火的影响143

6.2.1引言143

6.2.2催化重整着火过程的物理过程144

6.2.3烃类燃料着火的实验研究145

6.3少量H2对预混气着火影响的理论分析151

6.3.1单一组分（CH4或H2）在前驻点着火的理论分析152

6.3.2 CH4和H2的混合燃料气在前驻点处着火的理论分析156

6.3.3考虑气体扩散性的等效总体反应率157

6.3.4表面催化重整反应对热球点燃静止预混气的着火分析160

6.4表面催化重整反应对热板上乳化油滴着火的分析164

6.4.1乳化燃料及油滴贴壁燃烧的重要性164

6.4.2实验装置和方法165

6.4.3理论分析166

6.4.4表面催化重整反应机理170

6.4.5计算方法和框图171

6.4.6计算结果与实验比较174

6.5催化重整反应对火焰传播速度的影响177

6.5.1加氢对火焰传播速度的影响177

6.5.2实验方法和结果178

6.6催化重整反应对预混气火焰稳定性的影响182

6.6.1火焰稳定的条件及钝体稳定火焰182

6.6.2实验方法和结果184

6.6.3理论分析和计算188

第七章 柴油机中的燃烧新方法192

7.1用催化重整反应改善乳化油的着火过程192

7.1.1催化重整反应在定容球弹中的实验192

7.1.2柴油机气缸中有、无催化剂条件下的着火过程计算比较194

7.2催化重整反应对柴油机节油率影响的机理195

7.2.1催化重整反应在燃烧技术中的重要作用196

7.2.2用水蒸气催化重整反应产生氢、加氢的技术196

7.2.3 KIVA-3计算模型的改进197

7.2.4催化重整反应模型197

7.2.5燃料蒸发模型的改进198

7.2.6催化重整反应能大幅度提高柴油机的节油率201

7.3用排气加热、分解产H2的方法202

7.3.1乙醇在排气管中的加热、分解产氢的方法202

7.3.2柴油机的实验结果及分析204

7.3.3进气道喷甲醇蒸气的节油实验208

7.4 H2与乳化油的联合使用可以突破4％左右的极限节油率214

第八章 含水重质燃料油（包括渣油）的燃烧215

8.1重质燃料油（包括渣油）的特点215

8.2重质油的黏度225

8.3奥里油及其水包油型乳化油的特点228

8.3.1奥里油的燃烧特性228

8.3.2奥里油在使用过程中存在的主要问题229

8.4重质油的雾化232

8.4.1外混式气动雾化喷嘴232

8.4.2内混式气动雾化喷嘴233

8.4.3 Y型气动雾化喷嘴233

8.4.4重质燃料油的旋转式气-液雾化喷嘴236

8.4.5旋转型气-液雾化喷嘴的雾化角246

8.4.6旋转型气-液雾化喷嘴的流量分布特性247

8.5沥青燃料油的燃烧249

8.5.1沥青燃料滴的热解规律250

8.5.2沥青热解后残炭的燃烧特性254

8.5.3单滴沥青的燃烧特性259

8.6含水重质燃料油燃烧技术在重油中的应用状况264

8.6.1群众对油掺水燃烧技术能节油的机理认识不足266

8.6.2乳化剂太贵，造成节油不节钱的状况268

8.7改变进气流量实现回流区位置的可调性269

8.8含水重质燃料油的燃烧与排放特性试验272

8.9应用前景274

8.10含水重质乳化油在柴油机中的应用275

8.10.1柴油机正常工作对燃油的要求275

8.10.2实验设备介绍277

8.10.3实验步骤及注意事项278

8.10.4实验结果及分析279

8.10.5经济性分析285

参考文献286