长安大学能源与电气工程学院陈昊教授在能源（工程技术）领域顶级期刊《Energy Conversion and Management》上发表了题为《Visual research on spray and low temperature combustion of biodiesel/ethanol/water micro-emulsified fuels》的研究论文。陈昊教授为论文第一作者和通讯作者，长安大学为第一署名单位和第一通讯单位。

由于低温流动性和氧化稳定性差、喷雾雾化及与空气混合效果差、NOx排放高等几个严重问题，使得纯生物柴油不适合直接用于柴油机。为了解决交通运输领域所带来的负面环境问题，本研究致力于实现生物质燃料对石油柴油的完全替代。在定容燃烧弹上，采用多种光学可视化方法对纯生物柴油、生物柴油/乙醇混合燃料和两种生物柴油/乙醇/水三元微乳化燃料的喷雾、着火、燃烧和排放进行了研究。首先，微乳化燃料明显改善了喷雾的质量。燃料内部水的微爆效应改善了喷雾和雾化效果，最大水掺比时微乳化燃料的气液相喷雾投影面积在喷雾中后期最大。其次，随着掺水比例的提高，燃料的燃烧过程得到改善，火焰浮起长度增加，着火延迟期延长，空气卷吸效应增强。同时，燃烧火焰温度随着含水量的增加而降低，实现了低温燃烧。最后，微乳化燃料显著降低了碳烟排放。高含水量微乳化燃料的总发光强度和归一化总KLs均最低，实现了最佳的减碳效果。研究为纯生物质燃料完全替代石化燃料提供了一种有效途径，具有重要的理论意义和实用价值。

图1 研究概要

图2 不同燃料的燃烧发展过程

图3 不同燃料KL的时空特征分布

《Energy Conversion and Management》是能源领域的顶级期刊，影响因子9.9，中科院大类一区TOP期刊，内容主要涵盖能源生产、利用、转换、储存、传输、保护、管理和可持续性等领域中具有突破性和多学科交叉性的应用技术研究成果。

论文信息：Chen H, Ji Z, Zhang Z, Zhang P, Wu H, Geng L, et al. Visual research on spray and low temperature combustion of biodiesel/ethanol/water micro-emulsified fuels. Energy Conversion and Management. 2025;325:119347.

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.enconman.2024.119347

（供图供稿：罗丁 审核：耿莉敏 倪凤英 网络编辑：韩啸）