近日，我院车辆工程专业硕士研究生李佳奇同学在能源热力学领域著名期刊《Applied Thermal Engineering》发表了题为“Experimental investigation on evaporation, puffing and vapor jetting of multi-component fuel droplets with high volatility difference”的研究论文。该研究为深入理解多组分液滴的蒸发机制提供了新思路。

生物燃料是一种具有潜力的可再生能源，其组分中的碳成分来自于大气，燃烧后再回归大气，是国际公认的碳中性燃料。2, 5-二甲基呋喃（DMF）可以通过甲醇来制备，而甲醇又可以通过二氧化碳转化合成，因此DMF也可以看作是一种可再生合成碳中性燃料。

本研究以这两种碳中性燃料为研究对象，采用高速背光成像技术研究了其在773K高温下液滴的蒸发、吹吸（Puffing）和蒸汽喷射（Vapor jetting）特性。研究发现，生物柴油-DMF液滴的蒸发过程中出现了一种异常行为：液滴内部的高挥发性差异并没有加速其蒸发，反而抑制了其蒸发。与理论蒸发持续时间相比，混合燃料液滴的蒸发持续时间分别增加了56.6%、50.6%和78.9%。这一结果归因于五个因素的综合影响：液滴整体热阻的增加、气相传热和传质的降低、冷凝和不完全微爆的发生。第一个因素是造成这一现象的主要因素，其对液滴蒸发率降低的贡献在28%-59%之间。

我院车辆工程专业2023级研究生李佳奇为学生第一作者，王继刚博士为论文通讯作者，我院为第一完成单位。该论文得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和浙江省自然科学基金项目的资助。