柴油機(jī)廢氣再循環(huán)冷卻器積垢性質(zhì)和微結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)研究

本研究的目的在于探索柴油機(jī)廢氣再循環(huán)冷卻器積垢問題的產(chǎn)生機(jī)制和發(fā)生條件，并在試驗(yàn)中進(jìn)行了驗(yàn)證。設(shè)計(jì)并制造了試驗(yàn)設(shè)備，其裝有可更換的冷卻管用以代替全尺寸熱交換器。將冷卻管置于柴油機(jī)廢氣中，通過改變不同的參數(shù)如溫度、流速、HC水平和壁面形狀，研究不同廢氣狀況對冷卻管熱效率和積垢質(zhì)量的影響。試驗(yàn)利用中型柴油機(jī)產(chǎn)生所需的廢氣，并使用超低硫柴油和生物柴油的混合油料。冷卻管長時(shí)間暴露在廢氣中時(shí)，燃料類型和HC含量對積垢率并沒有顯著的影響。試驗(yàn)評估了冷卻管壁面的積垢，以確定上述影響因素對積垢增長的作用。

此外，使用光學(xué)和電子顯微鏡對積垢層進(jìn)行了微結(jié)構(gòu)分析，觀察了微粒的形狀和密度，以更好地了解積垢的產(chǎn)生機(jī)制。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了熱泳積垢層的形成和積垢表面與廢氣微粒間的范德華引力。

試驗(yàn)表明，可能存在兩類HC的積垢機(jī)制。HC可能在微粒形成之前凝結(jié)在壁面，這樣會(huì)促使微粒粘結(jié)在壁面上。當(dāng)微粒沉淀時(shí)，HC可能會(huì)吸附到微粒上。壁面溫度越低，越多的HC就會(huì)被積垢吸附。HC在積垢中形成并逐漸擴(kuò)散，當(dāng)?shù)陀谂R界溫度時(shí)就會(huì)凝結(jié)在微粒和壁面上。

刊名：Heat Transfer Engineering（英）

刊期：2013年第34期

作者：John M.E.Storey

編譯：劉超