生物柴油作为一种可再生清洁能源,是实现“十四五”规划纲要中碳达峰、碳中和目标,以及实现绿色低碳的替代燃油之一。来源广泛的生物柴油因其与柴油物性参数相似而成为最佳可用资源之一,但是生物柴油能量密度低,选择添加具有较高导热率的纳米粒子是提高其燃烧性能的主要手段之一。棕榈酸甲酯和油酸甲酯是生物柴油两类脂肪酸甲酯的典型代表,其中油酸甲酯是典型的不饱和脂肪酸甲酯,在高温下会发生断链,相变生成气体,这是燃油液滴高温蒸发时发生微爆的主要原因之一。掺混纳米颗粒可以改善燃油的热导率及质量扩散率等物理性质,因此添加纳米粒子对生物柴油液滴蒸发行为的影响机制需要进一步研究。针对以上问题,本文研究了棕榈酸甲酯/油酸甲酯混合燃油及其纳米燃油液滴的蒸发特性,并仿真研究了混合燃油在喷油器TS16949喷嘴外场雾化特性。主要工作内容如下:首先,实验研究了773 K和973 K温度下,棕榈酸甲酯/油酸甲酯混合燃油的蒸发特性,配制实验燃油并验证了数据处理方法的可行性。结果显示,由于不饱和长链裂解而发生相变产生气泡,同时燃油液滴组分之间沸点的差异较大,在773 K和973 K温度下的燃油液滴均发生微爆,且随着温度的增加微爆强度增加,微segmental arterial mediolysis爆延迟时间缩短,液滴寿命趋向减小。此外,由于液滴内部环流,使得气泡在液膜附近聚集,当气泡压力克服液滴表面张力后,液膜破碎,发生微爆。同时提出了从微爆强度SI和微爆次数MT双维度评价沸点差异明显的单液滴混合燃油蒸发特性,构建了环境温度、微爆强度SI和蒸发率K三因素的关系式,获得了两种类型脂肪酸甲酯最佳蒸发性能配比,并建立饱和与不饱和脂肪酸甲酯微爆概念模型。其次,实验研究了773 K和973 K两种环境温度下掺混不同浓度纳米粒子对混合燃油蒸发特性的影响规律。首先对表面活性剂进行无关性验证,从归一化直径平方、各阶段蒸发时间、各阶段时间占比、体积变化量、蒸发寿命和蒸发率等表征角度研究了四种浓度纳米燃油的蒸发特性。结果表明,由于纳米粒子的高导热性促进燃油与周围环境的传热效应,低浓度纳米粒子会对燃油液滴产生促进作用,加速燃油的蒸发,而添加较高浓度纳米粒子后由于纳米粒子在液膜聚集成壳,阻止液滴与环境温度的热量传递,抑制了液滴的蒸发。最后,仿真研究了喷油器喷嘴外场纳米燃油雾化特性。针对长链不饱和脂肪酸甲酯裂解的影响,构建了不饱和脂肪酸热裂解表达式,根据气液相平衡建立控制方程代入物性参数,仿真了环境温度773 K下液滴的蒸发特性,并验证蒸发模型。进一步的,将混合燃油蒸发模型嵌入雾化模型,仿真研究了喷嘴外场雾化特性,包括喷雾锥角、贯穿距和索特平均直径(SMD)。结果表明掺混浓度较高的纳米颗粒会减小喷雾Lorlatinib价格锥角和贯穿距等特性参数,降低燃油的雾化效果。在基油中添加合适比例的纳米颗粒LY294002 MW可以改善燃油的物性参数,提高燃油的能量密度,进而改善燃油的雾化质量。