Flame lift-off length and soot production of oxygenated fuels in relation with ignition delay in a DI heavy-duty diesel engine

Donkerbroek, AJ; Boot, Michael; Luijten, Ccm Carlo; Dam, NJ Nico; Meulen, JJ ter

doi:10.1016/j.combustflame.2010.10.003

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“…Moreover, somewhat unexpected, the natural luminosity shows a slightly higher flame than the LII pictures. This last observation must be treated cautiously because the soot temperature is a strongly non-linear factor in the luminosity yield [35]. Note that it cannot be due to insufficient laser sheet height, because at 1.0 bar the LII-tip is highest, Fig.…”

Section: Flame Stabilitymentioning

confidence: 99%

Measurements of sooting tendency in laminar diffusion flames of n-heptane at elevated pressure

Zhou

Dam

Boot

et al. 2013

Combustion and Flame

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a b s t r a c tThis research focuses on the effects of an increasing pressure on the soot formation during combustion of vaporized liquid fuel. Therefore soot formation is measured in a laminar diffusion flame, with n-heptane as fuel, over a range of pressures from 1.0 to 3.0 bar. The soot volume fraction in the diffusion flames has been measured using Laser-Induced Incandescence (LII) calibrated by means of the Line Of Sight Attenuation (LOSA) technique. The values of the calibration factors between LII intensities and soot volume fraction from LOSA are slightly varied for different pressure. The integral soot volume fractions show power law dependence on pressures, being proportional to p n , with n being 3.4 ± 0.3 in the pressure range of 1.0-3.0 bar.

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Section: Flame Stabilitymentioning

confidence: 99%

Measurements of sooting tendency in laminar diffusion flames of n-heptane at elevated pressure

Zhou

Dam

Boot

et al. 2013

Combustion and Flame

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“…A previous study [50] has presented a tendency for the lift-off length to be smaller for shorter ignition delay times, as was shown in Section 5.8.1. Additionally, a trend between the ignition delay and the amount of soot generated and luminosity registered was also displayed.…”

Section: Relationship Between Broadband Radiation and Lift-off Lengthmentioning

confidence: 75%

“…When comparing parametric results with temperature and oxygen concentration, relative trends are similar, meaning a nearly proportional effect of oxygen concentration and a highly non-linear trend for temperature. Similar experiments [30,44,49,50] have pointed at the relationship between lift-off length and ignition delay times for diesel sprays. The oxygen concentration seemed to affect the ignition delay and lift-off length in the same way.…”

Section: Relationship Between Lift-off Length and Ignition Delay Timementioning

confidence: 75%

“…Although, the actual amount of soot was not measured in this study, relationships between the quantity of soot measured and the radiation emitted are known to exist [50]; moreover, another study has reported an interaction between the ignition delay time and soot formation [44]. Figure 5.21 presents the relationship between the LoL and broadband radiation and a clear trend can be seen.…”

Section: Relationship Between Broadband Radiation and Lift-off Lengthmentioning

confidence: 99%

“…Hence, the evaporation process can be reduced to a local mixture fraction [20]. From all of the above and as mentioned in [49,50], the maximum liquid length can be scaled as presented in Equation 2.6: (2.6) where θ is the spray angle, d eq is the equivalent exit diameter of the nozzle, Y f,evap is the evaporation fraction for the given mixture and k LL is a correlation constant.…”

Section: Liquid Lengthmentioning

confidence: 99%

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An experimental study of the effects of fuel properties on diesel spray processes using blends of single-component fuels

Fajardo¹,

Martin²

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Resumen.Estosúltimos años, la tendencia en motores diesel ha sido la de emplear distintos tipos de combustibles para identificar su influencia y comportamiento sobre las emisiones y rendimiento. Dentro de la amplia variedad de combustibles empleados están los llamados combustibles de referencia (PRFs ingl. Primary Reference Fuels), los cuales representan el comportamiento del diesel y la gasolina en lo que respecta a propiedades de encendido, ya que se encuentran en ambos extremos de la escala del número de octano y también poseen números de cetano muy distintos. Una de las desventajas de utilizar gasolina pura o mezclas de diesel-gasolina en motores diesel es el tiempo que toma la mezcla en encender y quemar completamente el combustible. Esto generalmente requiere trabajar con cargas parciales o cargas premezcladas.Para poder aislar los efectos del combustibles sobre los procesos de un chorro y que sea capaz estudiar los parámetros característicos de tiempo de retraso de encendido, longitud de despegue de llama, penetración de líquido y vapor, entre otros, se han realizado distintos experimentos bajo variaciones paramétricas de condiciones de motor diesel. Los ensayos han sido realizados bajo condiciones inertes y reactivas en un motoróptico de dos tiempos y una instalación de alta presión y alta temperatura de flujo continuo a presión constante (CPF ingl. Constant-Pressure Flow ) empleando toberas mono-orificio, con aplicación de diversas técnicaś opticas. Para estudiar la influencia de las propiedades de los combustibles se utilizaron distintos mono-componentes, así como mezclas binarias y un sustituto de diesel conformado por seis componentes, el cual fuel comparado con diesel convencional. Adicionalmente, los resultados han sido contrastados con un modelo unidimensional para ayudar a explicar los valores y tendencias encontrados.Los resultados presentaron una fuerte dependencia de las propiedades de los combustibles en los ensayos realizados bajo condiciones inertes y reactivas. La diferencia entre las propiedades físicas del n-decano y n-hexadecano mostraron una reducción casi lineal sobre la longitud líquida estabilizada hasta aproximadamente un 60 % bajo ciertas condiciones. Adicionalmente, debido a la composición del combustible de sustitución, el n-hexadecano puro demostró tener características de evaporación prácticamente idénticas, probándose a sí mismo como un buen candidato para ser un sustituto mono-componente del diesel convencional. De una manera similar, las propiedades químicas de los PRFs n-heptano e iso-octano también probaron tener influencia sobre el desarrollo del chorro y radiación emitida. Se obtuvieron valores de tiempo de retraso con diferencias de hasta un orden de magnitud entre ambos extremos del rango de las mezclas, así como longitudes de despegue de llama hasta tres veces más largas. La radiación emitida por la incandescencia del hollín presentó las variaciones más altas, ya que algunas condiciones mostraron reducciones de hasta cuatroórdenes de magnitud dentro del rango de mezc...

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Benzenoids

Boot

2016

Biofuels From Lignocellulosic Biomass

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Flame lift-off length and soot production of oxygenated fuels in relation with ignition delay in a DI heavy-duty diesel engine

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Measurements of sooting tendency in laminar diffusion flames of n-heptane at elevated pressure

Measurements of sooting tendency in laminar diffusion flames of n-heptane at elevated pressure

An experimental study of the effects of fuel properties on diesel spray processes using blends of single-component fuels

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