麻风树油甲酯生物柴油着火与火焰发展特性研究.pdf

第 31 卷第 2 期 2023 年 6 月 纤 维 素 科 学 与 技 术 Journal of Cellulose Science and Technology Vol.31 No.2 Jun.2023 文章编号：1004-8405(2023)02-0043-09 DOI:10.16561/ki.xws.2023.02.03 麻风树油甲酯生物柴油着火与火焰发展特性研究麻风树油甲酯生物柴油着火与火焰发展特性研究 姜熠豪，姜根柱*，张 衍，张 杰（江苏科技大学 机械工程学院，江苏 镇江 212003）摘 要：基于高压可视化定容燃烧弹试验台，利用高速相机和光学系统研究了在高压环境条件下麻风树油甲酯（JME）燃料着火与火焰发展特性。分析了燃烧在不同工况下，燃油的点火延迟和火焰浮起长度随喷射时间发展的变化规律。结果表明：在环境温度为 773 K，环境密度为 21 kg/m3工况下，随着氧浓度的增加，低氧浓度区域点火延迟先减少，在高氧浓度区域时基本保持不变，而在 823 K 的工况下则相反。而当氧气含量为 15%，环境温度为 823 K 时，火焰浮起长度随环境密度增加而减小，相较于 773 K，高温的火焰浮起长度始终小于低温燃料的火焰浮起长度，是由于环境温度越高喷雾卷吸获得的内能越多，可燃混合气形成的速度加快，导致气相喷雾贯穿距增加，从而火焰浮起长度增加。关键词：生物柴油；麻风树油甲酯；雾化特性；喷雾贯穿距；火焰浮起长度 中图分类号：TK428.9 文献标识码：A 近年来，日益枯竭的化石燃料使得各国开始关注传统能源的替代燃料。以麻疯树油甲酯（JME）为代表的替代燃料，具有较高的十六烷值、较低的发动机负荷、较高的燃点等优点，在交通运输、生物工程、农业生产和污水处理等领域具有良好的发展前景1-2。天津大学冉兴旺等3采用了光学测试方法，对高比例预混压燃进行了可视化研究，揭示了高比例预混压燃燃烧的着火及火焰发展特性。Wu 等4研究了甲醇喷雾在负压下，不同喷射压力、浓度和初始温度的爆炸特性和火焰传播，研究结果表明在不同的注入压力下，浓度的降低和初始温度的升高线性地促进了颗粒尺寸的减小，甲醇浓度过高抑制了爆炸特性，初始温度的升高显著增加了喷雾爆炸的风险。黄豪中等5利用高速摄影技术和激光粒度仪对柴油/PODE3-4 混合燃料喷雾特性进行研究，分析了燃料物性、喷射压力和喷孔直径对混合燃料宏观与微观特性的影响，结果表明在喷射压力影响下，大液滴更容易破碎成小液滴，较大的喷孔直径不利于混合燃料喷雾特性的改善。Cao 等6通过可视化实验研究了丝网结构参数对合成气爆炸火焰传播特性和强度的影响，结果表明，金属丝网能有效抑制爆炸火焰的传播，其结构参数对金属丝网两端的爆炸参数有很大影响。因此在现有实验启发下，本文以麻疯树油甲酯为燃料，利用高速相机和光学系统研究了在高压环境条件下麻风树油甲酯燃料着火与火焰发展特性。探究了在不同环境密度和氧浓度下，燃油的点火延迟和火焰浮起长度随喷射时间发展的变化规律，以期为后续应用提供数据支持。收稿日期：2023-03-23 基金项目：江苏省研究生创新基金项目（No.SJCX22_1930）。作者简介：姜熠豪（1998），男，江苏南通人，硕士研究生；研究方向：内燃机缸内燃烧特性研究。*通讯作者：姜根柱（1979），男，江苏东海人，硕士，副教授；研究方向：燃料燃烧基础特性研究。 44 纤 维 素 科 学 与 技 术 第31卷 1 实验 1.1 试剂 麻风树油甲酯（JME），本实验室通过榨油机自制，基本理化特性参数和燃料成分7如表 1、2 所示，密度用高精度电子天平和体积测量具测得，粘度通过运动粘度测量仪测得。表 1 燃料特性 密度（20）/kgm-3 粘度（20）/mm 闪点（闭口）/K 十六烷值 汽化潜热值/MJL-1 JME 874 3.323 403 52.7 450.343 Diesel 828 3.95 318-393 49.8 258 表 2 JME 的化学成分 生物柴油 化学式 脂肪酸说明 成分比例/%麻风树甲酯（JME）C16H32O2 C160 10 C18H36O2 C180 4 C16H30O2 C161 1 C18H34O2 C181 47.6 C18H32O2 C182 35.7 C18H30O2 C183 1.2 C22H42O2 C221 0.5 1.2 试验装置 如图 1 所示，实验装置由定容燃烧室、高压喷射系统和纹影光路系统组成。喷淋过程在特殊设计的定容燃烧室中进行，外部氮气缸提供高压氮气，可承受高达 15 MPa 的压力，底部装有排泄阀。采用电控高压共轨燃油喷射系统控制喷射参数，可提供 50160 MPa 的稳定喷射压力。电控喷油器安装在定容室顶部中央，采用孔径 0.3 mm 的单孔直喷喷嘴。腔室两侧安装直径 80 mm 的石英玻璃窗，用于纹影光的通过。油桶油桶高压共轨喷射器高压共轨喷射器同步触发器同步触发器高速摄影机高速摄影机高温高压定高温高压定容燃烧弹容燃烧弹加热电阻丝加热电阻丝温度控制器温度控制器氮气氮气 空气空气计算机计算机刀口刀口凸透镜凸透镜热电偶热电偶光源光源冷却机冷却机准直镜准直镜 图 1 实验装置图 第 2 期 姜熠豪等：麻风树油甲酯生物柴油着火与火焰发展特性研究 45 利用高压共轨实验装置8进行 JME 燃料的喷射实验，燃油在不同的实验工况下，对气相喷雾贯穿距和喷雾锥角进行测试和分析。如表 2 所示，实验在非燃烧条件下，即氧浓度为 0%，定容燃烧弹内使用的是氮气，取 100 MPa 的喷射压力，773 K、823 K 的环境温度和 13、17、21 kg/m3的环境压力变化对应的氮气密度。在燃烧条件下，即氧浓度为 15%、18%和 21%，定容燃烧弹内使用的是氮气和氮气混合气体，取100 MPa 的喷射压力，773 K、823 K 的环境温度和 13、17、21 kg/m3的环境压力变化对应的氮气密度。为减小随机误差，在所有实验条件下进行了 5 次重复实验，并计算了 5 次实验结果的标准差，以验证实验数据的可靠性和重复性。最后结果取平均。表 3 实验初始条件 环境温度 T/K 环境氧浓度 w/%环境密度 r/(kgm-3)变化取值 1 823 0 13、17、21 变化取值 2 823、773 0、15、18、21 13、17、21 1.3 光学技术和图像处理 1.3.1 高速纹影成像 试验采用高速 CMOS 相机（Photron SA-Z）采集，该相机以每秒 60 000 帧（fps）的速度运行，快门时间为 3.75 s，空间分辨率为 8.95 pixel/mm。图 2 显示了本实验中的纹影系统光路图9。它主要包括光源、镜头和高速摄像机。采用 LED 作为光源，其功率为 180 W，色温为 1 000 K。将聚光透镜放置在光源的前面，以聚集发散光源，并在通过光栅之后形成点光源。将透镜 1 放置在焦点处以获得平行光。光穿过固定体积装置中的流场测试区域，然后被透镜 2聚焦。在切割刀片部分之后，光发散并成像在高速相机的图像传感器上，获得了纹影图像。该实验的数据处理主要是对喷雾图像的处理，主要分为三个步骤：步骤一，预处理，主要先是对实验中拍摄的图片进行预处理，提升对比度，降低噪点；步骤二，二值化处理，对之前预处理的图像再进行二值化处理10，采用局部阈值方法，提取前景喷雾目标物；步骤三，采用形态学方法11，对二值化处理过的区域进行再次处理，获得所需区域，最后对该区域进行计算，得到喷雾场的喷雾锥角和喷雾贯穿距等宏观特性，数据处理的具体实现步骤如图 3 所示。图 2 纹影法原理图 图 3 实验数据处理步骤图 1.3.2 OH*化学发光 火焰浮起长度被定义为从喷射器尖端到初始高温反应位置的距离，通过记录 OH*化学12发光的信号来测量，该信号被称为代表化学计量表面的高温燃烧区的适当指示器。如图 4 所示，用装有 310 nm 带通滤波器（10 纳米 FHWM）和紫外线镜头的增强型电荷耦合器件相机来获取由 OH 化学发光主导的 310 nm 附近的时间平均光发射。紫外线镜头（Nikkor 105-mm f/2.8）。时间平均的图像是通过使用恒定强化器使用一个恒定的增强器门控时间窗口，在 2.5 和 2.8 之间与注射同步进行。注射开始后 2.5 至 4.0 毫秒之间的时间窗口，一旦图像被捕获，后处理遵循发动机燃烧网络（ECN）方法。46 纤 维 素 科 学 与 技 术 第31卷 如图 4 所示，OH*图像被从喷嘴到照明限制的虚线分成两部分。通过计算图像上半部分和下半部分中每个轴向位置的最大强度，获得两个强度分布。每侧的剥离长度是通过找到注射器尖端和强度大于第一峰值强度 50%的第一轴向位置之间的距离来确定的。这两个轴向距离的平均值被定义为该单个循环的最终 LOL。测试每个操作点的 LOL，并通过 10 次重复进行平均。2 结果与讨论 2.1 点火特性的变化 2.1.1 点火延迟特性的分析 点火延迟被定义为喷射开始和高温燃烧开始之间的时间间隔，其间经历了两个过程，其第一阶段点火过程（即冷焰过程），当随着燃烧过程的进行，温度急剧上升，出现第二阶段则为扩散燃烧阶段。点火延迟对发动机效率和废气排放有很大影响。图 5 是火焰着火过程的纹影图像，通过识别喷雾的大致轮廓来分析火焰点燃时间。根据喷嘴喷出的生物柴油所拍摄的火焰条纹图像，可以清楚地发现，在 11.04 ms 时，喷雾树顶部的浓度发生了变化，这是燃料着火临界时刻，所以减去喷射开始时间，生物柴油的点火延迟时间为 17.94 ms。使用纹影法探究点火延迟，是因为燃料着火后会释放出大量的热量，使得燃烧弹中燃料与空气的混合更为充分，纹影图像会因为喷雾树顶部密度突然降低而突然膨胀减淡。点火延迟是通过记录每个喷雾的膨胀开始时间并计算其平均值而得出。图 5 火焰着火过程的纹影图像 2.1.2 背景环境对点火延迟期的影响 图 6 是在环境温度为 823 K 的工况下，点火延迟随着环境密度和氧浓度的变化曲线图。当氧浓度为 15%时，点火延迟随着环境密度的增加而减小，呈线性变化过程，是因为增加密度等同于增加喷射压力，加强混合气的扩散与混合，从而喷雾锥角增大，点火延迟下降。与此同时，当环境密度为 21 kg/m3，点火延迟随着氧浓度的提高，先减小后增加，这说明氧浓度过高或者过低都会增加点火延迟，而环境氧浓度越低，点火延迟越高。图 4 根据 OH*化学发光图像定义火焰浮起长度 第 2 期 姜熠豪等：麻风树油甲酯生物柴油着火与火焰发展特性研究 47 0.00.30.60.91.21.5 823K-152 823K-21-Den环境密度/(kgm-3)点火延迟/ms0.00.30.60.91.21.5132117152118点火延迟/ms环境氧浓度/%0.60.81.01.21.4132117环境密度/(kgm-3)环境氧浓度/%773K-152 773K-21-Den0.60.81.01.21.4点火延迟/ms点火延迟/ms152118 图 6 823K 点火延迟随环境密度、氧浓度变化曲线 图 7 773K 点火延迟随环境密度、氧浓度变化曲线 图 7 是在温度为 773 K 工况下，点火延迟分别随环境密度和环境氧浓度的两条变化曲线。环境氧浓度在 15%18%为低氧浓度区域，18%21%为高氧浓度区域。当环境温度为 773 K，环境密度为 21 kg/m3时，随着氧浓度的增加，点火延迟时间在低氧浓区域呈上升趋势，而在高氧浓度区域呈下降趋势。且在低氧浓度区域上升的斜率为 0.008 85，而在高氧浓度区域下降的斜率为 0.040 413，因此低氧浓度区域上升程度相较于高氧浓度区域下降程度较为平缓。这表明在高氧环境下，点火延迟减小，而当氧浓度降低时，点火延迟反而上升，上升幅度较小。这是因为氧含量越低，喷雾吞噬获得的氧含量越少，越难点燃，燃烧滞后越长。但随着燃烧开始，释放热量，局部温度升高，喷雾与周围空气的吸力加强，延长了喷雾的穿透距离，强化了着火延迟，说明在低氧条件下，环境温度对着火延迟的影响要高于氧气浓度的影响。从图 7 可以看出，点火延迟时间随环境密度的增加而减少，这是由于喷射压力增加，密度增大，加强了混合物的扩散和混合，从而增大了喷射锥角，减少了点火延迟，但与图 6 的高温条件相比，点火延迟时间不再随环境密度的增加而近似线性下降，说明环境温度影响了环境密度引起的点火延迟下降速度。图 8 是在压强为 100 MPa、氧浓度为 15%的工况下，不同环境温度，随着环境密度增加，点火延迟变化规律图。从图 8 可以看出，当环境密度为 13 kg/m3时，不同环境温度燃料的着火延时时间相差最小，这说明温度对低环境密度下的点火延迟时间影响不大。773 K 温度下燃料的点火延迟时间随环境密度的增加而近似线性下降，823 K 温度下燃料的点火延迟时间随环境密度的增加而波动很大，两者的差距在环境密度为 17 kg/m3之间增大，但随后在环境温度为 823 K 下燃料的点火延迟急剧下降，两者的差距变小。0.40.60.81.01.21.41.6点火延迟/ms132117环境密度/(kgm-3)823K-152 773K-152 0.20.40.60.81.0152118点火延迟/ms环境氧浓度/%823K-21-Den 773K-21-Den 图 8 点火延迟期随环境密度变化曲线 图 9 点火延迟期随环境氧浓度变化曲线 图 9 是当喷射压力为 100 MPa、环境密度为 21 kg/m3时，不同环境温度下，点火延迟随环境氧浓度的变化曲线。环境氧浓度在 15%18%为低氧浓度区域，18%21%为高氧浓度区域，因此在环境温度为 723 K 48 纤 维 素 科 学 与 技 术 第31卷 的工况下，随着氧浓度的增加，低氧浓度区域点火延迟先减少，在高氧浓度区域时基本保持不变。而在环境温度为 823 K 的工况下则相反，在低氧浓度区域时，点火延迟基本不变，在高氧浓度区域时，点火延迟下降很快。这表明环境温度的提升，点火延迟对环境氧浓度的敏感区已经后移。2.2 火焰发展特性的变化 2.2.1 火焰发展过程 为了研究 JME 的混合特性，通过在非燃烧条件下进行喷雾实验，来研究气相渗透距离。图 10 是采用OH*化学羟基法得到的火焰演化图，当温度为 823 K，环境密度为 21 kg/m3时，麻风树油甲酯生物柴油进入定容燃烧弹内，与空气混合，加热后达到临界点时被点燃。从图 10 可以看出，火焰形态随着时间的推移，向着 x 轴正方向不断发展，达到稳定阶段后，气相喷雾的形态趋于饱和，形态不再变化，这是因为在一定的喷射压力下，随着气相喷雾形态的稳定，火焰形态也逐渐稳定。此外，由于喷雾结束，喷雾形态逐渐消失，火焰的形貌也是如此。图 10 火焰发展过程 2.2.2 背景环境对火焰浮起长度的影响 图 11 是环境温度为 823 K 时，火焰浮起长度（LOL）随环境密度和氧浓度变化的两条曲线图。在氧浓度为 15%，环境温度为 823 K 的工况下，LOL 随着环境密度的增加而减小，环境密度从 1317 kg/m3的斜 第 2 期 姜熠豪等：麻风树油甲酯生物柴油着火与火焰发展特性研究 49 率为 1.585 35，为低密度区域，而 1721 kg/m3时的斜率为 2.543 975，该范围为高密度区域。低密度区的斜率相比高密度区的斜率要小，这说明随着环境密度的增加，加速了 LOL 的减小。同时，当温度为 823 K、环境密度为 21 kg/m3时，随着氧浓度的提高，LOL 先减小后增大，说明氧浓度过高或过低都会增加 LOL。12162024283236环境密度/(kgm-3)132117 823K-O215%823K-21-Den12162024283236火焰浮起长度/mm152118环境氧浓度/%火焰浮起长度/mm 1015202530354045132117环境密度/(kgm-3)773K-O215%773K-21-Den1015202530354045火焰浮起长度/mm火焰浮起长度/mm152118环境氧浓度/%图 11 823K LOL 随环境密度、氧浓度变化曲线 图 12 773K LOL 随环境密度、氧浓度变化曲线 图 12 是环境温度为 723 K 时，火焰浮起长度（LOL）随环境密度和氧浓度变化的两条曲线图。在环境温度为 773 K 工况下，LOL 随氧浓度和环境密度增加而减少。从图 12 可以看出，LOL 随着氧浓度的增加几乎呈线性下降趋势，这是因为氧浓度的增加，稀混区气相燃油质量比例明显增加，喷雾贯穿距减小，使得 LOL 下降。从图中可以看出，LOL 随着环境密度的增加而减小，是因为环境密度增加，气相喷雾贯穿距离减小，气像锥角增大，使得 LOL 减小。但在低密度区域（1317 kg/m3）相对于高密度区域（1721 kg/m3）时的斜率要小，LOL 在低密度区域下降比较缓慢，而在高密度区域（1721 kg/m3），LOL 下降迅速，这表明在高密度区域，环境密度对 LOL 有很大的影响。图 13 是在氧气含量为 15%，不同温度下火焰浮起长（LOL）分别随环境密度的两条变化曲线。可以看出，随着环境密度的增加，723 K 燃料温度的火焰浮起长度，先是缓慢减少，然后迅速减少，而 823 K燃料温度的 LOL 一直呈下降趋势。期间，高温的 LOL 始终小于低温的 LOL，而随着环境密度的增加，实验差值先增大后减小，当环境密度为 13 kg/m3时，两不同环境温度燃料的 LOL 差值最小，当环境密度为17 kg/m3时，两不同环境温度燃料的 LOL 差值最大。结果表明，高温、高环境密度会促进 LOL 的减小，同时随着环境密度的增加，LOL 也会减小。15202530354045132117环境密度/(kgm-3)火焰浮起长度/mm 823K-O215%773K-O215%1015202530152118环境氧浓度/%火焰浮起长度/mm 823K-21-Den 773K-21-Den 图 13 LOL 随环境密度变化曲线 图 14 LOL 随环境氧浓度变化曲线 50 纤 维 素 科 学 与 技 术 第31卷 图 14 是环境密度为 21 kg/m3，不同温度下火焰浮起长度分别随环境氧浓度的两条变化曲线。图中看出，在环境氧浓度为 21%时，两不同环境温度燃料的火焰浮起长度（LOL）相差最小。当温度为 823 K 时，LOL随环境氧浓度的增加，一开始下降，后来上升，而温度为 773 K 时，LOL 随环境氧浓度的增加呈线性下降趋势。期间，高温的 LOL 总是小于低温的 LOL，两者在随着环境氧浓度的增加，实验差值先变大后变小，环境氧浓度为 18%时，两条曲线的 LOL 相差最大。结果表明，随着环境氧浓度增加，LOL 都会降低。2.3 麻风树油甲酯生物柴油和其他原料的燃烧对比 图 15 是 JME 实验数据与 Diesel 文献数据的对比图12。图 15a 可以看出，在环境温度为 823 K，环境密度为 21 kg/m3的工况下，两种燃料的点火延迟都随着氧浓度的提高，先减小后增加。而 JME 燃料相较于 Diesel 燃料的点火延迟偏小，主要是因为这两种燃料十六烷值的大小不同，JME（52.7）Diesel（49.8），见表 1，燃料的十六烷值越大，着火延迟越小。从图 15b 可以看出，当环境温度为 823 K、环境密度为 21 kg/m3时，两种燃料的 LOL 都随着氧浓度的提高，先减小后增大。而 JME 燃料相较于 Diesel 燃料的 LOL 偏大，这是因为两种燃料的汽化潜热值大小不同，JME（450.343 MJ/L）Diesel（258 MJ/L），较高的汽化潜热降低了喷雾周围的环境温度，使得着火位置滞后，进一步导致了 JME 具有较长的火焰浮起长度。可以得出结论 JME 燃料的燃烧特性比柴油的好，因此更具有良好的研究与发展前景。0.400.450.500.550.600.65152118环境氧浓度/%点火延迟/ms JME Diesel823K-21-Dena 121416182022b1521823K-21-Den18火焰浮起长度/mm环境氧浓度/%JME Diesel 图 15 JME 实验数据与 Diesel 文献数据对比图12 3 结论 1）火焰形态随着时间的推移，向着 x 轴正方向不断发展，达到稳定阶段后，气相喷雾的形态趋于饱和，形态不再变化。2）在环境温度为 823 K 的工况下，氧气含量为 15%，点火延迟随着环境密度的增加而减小，呈线性变化过程。但在环境温度为 773 K 时，点火延迟时间随环境密度的增加不再呈线性下降，说明环境温度会影响环境密度使点火延迟下降的速率。3）氧气含量为 15%，环境温度为 823 K，火焰浮起长度随环境密度增加而减小，相较于 773 K，高温的 LOL 始终小于低温燃料的 LOL，是因为随着环境温度升高，喷雾卷吸获得的能量越多，加速了混合气形成，导致气相喷雾贯穿距增加，从而 LOL 增加。参考文献：1 赵凯迪,徐新扩.碳资产评估:从化石燃料网约车到纯电动网约车J.商业经济,2023(3):128-130.2 姜根柱,任贵龙,王勋,等.柴油-麻疯树生物柴油单液滴蒸发特性试验J.热能动力工程,2019,34(12):109-115.第 2 期 姜熠豪等：麻风树油甲酯生物柴油着火与火焰发展特性研究 51 3 冉兴旺.高比例预混压燃燃烧着火及火焰发展特性研究D.天津大学,2019.4 WU Feng,PAN Xuhai,WANG He,et al.Experimental study on the explosion characteristic and flame propagation of methanol spray at different injection pressuresJ.Fuel,2022,325:124746.5 黄豪中,贾超杰,史程,等.柴油/PODE3-4 混合燃料喷雾特性的试验J.内燃机学报,2019,37(2):105-113.6 CAO Xingyan,WANG Zhi,WANG Yue,et al.Effect of wire mesh structure parameter on the flame propagation characteristics of syngas explosionJ.Fuel,2023,334:126658.7 LIU Yu,TIAN Junjian,LI Fengyu,et al.Experiment and analysis on the spray characteristics of diesel/polyoxymethylene dimethyl ethers(PODE)/ethanol blends in non-reacting environmentJ.Experimental Thermal and Fluid Science,2022,21(4):110-121.8 MO Jun,TANG Chenglong,LI Junge,et al.Experimental investigation on the effect of n-butanol blending on spray characteristics of soybean biodiesel in a common-rail fuel injection systemJ.Fuel,2016,182:391-401.9 孙文强,王筱蓉,高吉.棕榈酸甲酯在纳米粒子协同作用下的蒸发特性研究J.陕西科技大学学报,2022,40(5):100-107.10 何旭,马骁,吴复甲,等.基于激光诊断的生物柴油碳烟生成特性研究J.内燃机工程,2009,30(1):6-10.11 Noritsune KAWAHARADA,Lennart THIMM,Toni DAGEFRDE,et al.Approaches for detailed investigations on transient flow and spray characteristics during high pressure fuel injectionJ.Applied Sciences,2020,10(12):331-339.12 刘雯靖.柴油/生物柴油/正丁醇混合燃料喷雾特性数值模拟D.镇江:江苏大学,2022.Study on the Development Characteristics of Jatropha Oil Methyl Ester Biodiesel Fire and Flame JIANG Yihao,JIANG Genzhu*,ZHANG Yan,ZHANG Jie（College of Mechanical Engineering,Jiangsu University of Science&Technology,Zhenjiang 212100,China）Abstract:The ignition and flame development characteristics of jatropha methyl ester(JME)fuel under high-pressure environmental conditions were investigated based on a high-pressure visualized fixed-volume combustion bomb test stand using a high-speed camera and optical system.The ignition delay and flame float length of the fuel with the development of injection time were analyzed for combustion under different working conditions.The results show that at an ambient temperature of 773 K and an ambient density of 21 kg/m3,the ignition delay decreases first in the low oxygen concentration region as the oxygen concentration increases,and remains basically the same in the high oxygen concentration region,while the opposite is true at the operating condition of 823 K.And when the oxygen content is 15%and the ambient temperature is 823 K,the flame float length decreases with the increase of ambient density,compared with 773 K,the flame float length of high temperature is always smaller than the flame float length of low temperature fuel,which is due to the higher ambient temperature the more internal energy obtained by spray roll absorption,the faster the formation of combustible mixture,resulting in the increase of gas phase spray penetration distance and thus the flame float length.Key words:biodiesel;methyl jatropha;atomization characteristics;spray penetration distance;flame float length