石油是世界人口消耗的最大能源，超过了天然气、煤炭、核能和可再生材料。由于石油资源的减少，加上能源消耗的增加和化石燃料的使用对环境的负面影响，已经向可再生替代能源转变e、 可持续、高效、低成本和减少污染的能源[ 1， 2]另一方面，工程师和研究人员一直在努力通过改进燃烧过程来改善发动机性能，以提高效率和减少排放。

关于植物油燃烧及其衍生物的特性及其在柴油机上的应用，已有四十多年的研究。这些研究表明植物油的行为与柴油的行为相似[ 3.- - - - - - 7].但是，柴油发动机使用纯植物油仍然存在问题，因为高粘度和低挥发性会在发动机和喷油器上造成大量沉积物，并粘附在活塞环上[ 8， 9].这些问题已在文献中解释，如过滤器堵塞和燃烧室中的沉积物[ 10］.提出了各种解决方案: (一)

将植物油和柴油按不同比例混合

许多植物油，如焦糖油、菜籽油、米糠油、棉籽油、葵花籽油和蓖麻油，已被研究用作柴油发动机燃料[ 11- - - - - - 13］.研究表明，在短时间内，植物油在未改装的柴油机上的工作效果令人满意。植物油由于分子量大，分子结构大，所以粘度高[ 14]液体燃料的粘度影响流动特性以及喷雾雾化、蒸发和空气/燃料混合物的形成。较高的粘度也会对柴油发动机、燃油泵和喷油器上的植物油燃烧产生不利影响。植物油的含氧量、密度和粘度都较高。植物油在燃烧前必须加热[ 15］.实验结果表明，加热后的纯麻疯树油具有接近柴油的燃烧特性[ 16］.

由于使用植物油存在的缺点，一些研究人员开始关注和研究将磁场应用于柴油发动机，以减少污染排放和节约燃料。磁场的作用提高了发动机效率，减少了燃油雾化增加引起的污染排放[ 17］.在此之前，已有多项研究从污染和能源排放两个方面评估了磁场对柴油发动机和汽油发动机性能的影响[ 18- - - - - - 22]，而其他污染控制装置则放置在进一步的燃烧区域，使用燃烧前放置在燃油管路中的磁场。NOx、HC和CO的含量值₂使用2000时，燃油消耗量分别下降了8%、27.7%、30%和9.99% 四缸一冲程柴油机的高斯磁场[ 22］.使用5000高斯磁场，HC和CO排放量分别减少了12%、22%和7%的燃料消耗，但NOX和CO的排放量增加了₂分别为19%和7%[ 23］.当磁场增加到9000高斯时，CO和HC分别降低到30%和40%，燃料消耗约为9 ~ 14%₂增加至10% [ 19]压缩发动机上强度为1000高斯的磁场会影响燃料电离，从而减少污染排放，提高燃烧效率所导致的热效率[ 24].通过安装一台5000型发动机，观察了磁场对四冲程单缸压燃式发动机性能的影响 结果表明，磁场降低了HC和CO的排放，但增加了CO的排放₂和氮氧化物 25］.该磁体安装在具有2000高斯强度的燃料管上，减少了燃料消耗和排放(CO₂、一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物）[ 21].磁场强度1000–4000的作用 对单缸压燃式发动机效率的高斯分布进行了实验观察。磁铁放置在燃油管的外表面上。在3000高斯条件下，当燃料消耗、废气温度和CO减少时，可获得最佳结果₂、一氧化碳、碳氢化合物及氮氧化物排放[ 26]。柴油的燃烧是工业炉的主要驱动力，在可预见的未来很可能保持不变。保持这些燃料的使用对于增加燃料消耗和污染排放非常重要[ 27］.

从所有这些研究中，尚未讨论真正决定发动机性能的燃烧稳定性。因此，需要进一步研究，特别是磁场在稳定燃烧过程中的作用。该研究提供了磁场中燃烧稳定性的数据，这有力地支持了植物油在发动机中的燃烧过程将更加高效。

本文的目的是揭示磁场在纯植物油燃料不同当量比的不同方向预混燃烧中的作用。

许多研究表明，磁场对燃烧过程有积极的影响，因此，磁场可以修复系统性能。内燃机代表碳氢化合物燃料消耗的主要部分。通常，内燃机的燃料是碳氢化合物分子物质。每个分子由许多碳氢化合物组成氢原子有一个质子和一个电子围绕质子旋转，而碳原子有一个原子核和六个电子围绕原子核旋转。电离和重组是通过磁场实现的[ 28］.利用磁场将待引燃料电离至燃烧装置，保证燃烧完美，节约燃料，提高效率。

磁场倾向于破坏碳氢化合物燃料分子，产生更短的分子，从而更好地燃烧。磁场倾向于诱导燃料分子，以改善氧与燃料的混合[ 19]磁场诱导电子，使分子具有正电荷和负电荷。因此，磁定向可以组织电荷，使其与氧快速结合。因此，碳氢燃料的燃烧变得更加完整和快速[ 29]液体燃料由碳原子和氢原子的化合物组成。在空气-燃料混合过程中，非常稳定的燃料结构不允许氧原子渗入内部。因此，存在不完全燃烧过程[ 30］.

燃料中的氢原子以对位和邻位异构体的两种形式排列。氢原子的有效排列导致有效的燃烧。氢原子的邻位态是通过在燃料管中放置一个强磁场而形成的[ 31］.在对位态中，一个原子相对另一个原子的旋转方向是相反的，而在邻位态中，一个原子相对另一个原子的旋转方向是相同的。通常，燃料处于para状态;然而，磁场将其转化为邻位态[ 18］.当对燃料施加强磁场时，碳氢化合物的取向发生改变，由对位态变为邻位态[ 19］.Ortho引起分子间力的显著减少，从而增加了氢之间的空间。因此，更多的氧进入燃料，导致燃料在燃烧室中完全燃烧[ 21］.燃料分子分解变小，容易与氧结合[ 31］.正电离使碳氢燃料吸引和结合带负电荷的氧，导致更完全的碳/氧结合和有效燃烧[ 32］.这就产生了更好的燃料雾化和更好的燃料-空气混合。在磁场的影响下，可以获得节油、更好的燃油经济性，并减少废气排放，如碳氢化合物、一氧化碳和二氧化碳[ 33］.

高速流动中预混火焰的稳定性是几十年来燃烧研究中的一个重要观察话题。在内燃机、燃气轮机、工业燃油燃烧器等可替代能源或可再生能源的应用中，火焰的稳定性是一个重大问题。为了改善燃烧反应和火焰稳定性，需要特别重视磁场影响下的替代燃料研究。本研究观察了在四种磁场方向下的预混燃烧过程和预混火焰稳定性。H带来的氧气和热能的输送₂讨论了不同磁性取向下电子和氢质子的自旋及其对火焰速度和稳定性的影响。

植物油测试包括椰子油和麻疯树油。所有植物油都是从商业产品中获得的。植物油的脂肪酸组成、物理性质、甘油、汁液和水在我们以前的研究中已经得到了证实[ 34］.

实验设备如图所示 1.600的植物油 将ml注入锅炉（2），然后用燃气炉（1）加热，在320°C和3°C的压力下蒸发 bar保持恒定。燃油进口阀（3a）打开，进气阀（3b）关闭。下一个过程是略微打开进气阀（3b），并在流量控制装置（4b）上记录水位差。燃油流量控制装置（4a）中的水位差记录并保持恒定。随着进气阀开度的逐渐增大，记录气流控制中的每个水位差。来自锅炉的植物油蒸汽与来自燃烧器室（5）中压缩机（11）的空气混合。然后反应物混合物流入内径为6的喷嘴 然后，在喷嘴尖端点燃火焰，形成扩散火焰。通过增加混合物中的空气量，火焰将逐渐变为预混合火焰。然后，从磁棒（7a和7b）向火焰施加磁场，每个磁场具有北（N）和南（S）磁极。磁条的方向在四种情况下发生变化，即S-S、N-N、S-N和N-S，如图所示 2. 磁条均由N45级镀镍钕永磁体制成，磁场强度为1.1 T（11000 高斯），尺寸为40 嗯 × 25 嗯 × 10 嗯。将磁棒放置在铝板制成的支架上，并用螺栓和螺母拧紧，以便将其拆下并重新组装，以改变S-S、N-N、S-N和N-S磁场的方向，如图所示 2．在两块磁铁之间12mm的缝隙中放置直径为6mm、长度为200mm的不锈钢管制成的燃烧器(5)。在喷嘴边缘形成的预混火焰(8)被记录下来，直到火焰熄灭，使用高速相机(6)以320 fps的速度。K型热电偶(9)连接到数据记录仪，将传感器放置在反应区位置，如图所示，距离燃烧器端部2毫米，将测量到的温度记录到计算机存储器(10)中 3.．

从以往的一些研究结果可知，磁场在燃烧反应过程中起主要作用[ 18， 19， 21， 29- - - - - - 32］.第一个磁场强度影响分子键中电子的磁极，这意味着它们影响分子中的自旋电子。由于磁场的作用，电子的旋转速度越快，电子的能量就越高。这从燃烧椰子油和麻疯树的层流燃烧速度的增加可以明显看出(图) 4- - - - - - 7)．第二个作用是磁场可以改变燃料中氢质子的自旋，从对位到邻位[ 18， 19， 21， 29- - - - - - 32］.椰子中较高的极性会吸引更强的电子，所以在椰子油中它的流动性更小[ 36，因此，氢的自旋是对位的。通过施加磁场，椰子上的质子自旋可以以较弱的化学键从对位转变为邻位，从而使燃烧反应发生得更快。椰子中从对位到正位的变化更为明显，由于其电极性比麻疯树强，层流燃烧速度增加得更高(图) 4- - - - - - 7) [ 19］.在麻疯树中，这种现象出现在火焰的厚度从较厚到较薄的过程中 5)．厚火焰是Damkohler数原理的结果，它具有较短的反应物扩散时间和较长的反应时间。麻疯树分子因极性较低而弥散性较强，扩散时间较短。由于磁场作用，麻疯树油中的质子自旋转变为邻位自旋，并激发电子自旋，使反应时间缩短，反应区变薄。磁铁的第三个作用是吸引顺磁分子，在燃烧的情况下，顺磁分子是氧，排斥反磁分子，在燃烧的情况下，反磁分子是H的产物₂O如图所示携带热量 12．

燃烧过程由三个因素决定，即空气或氧气₂、燃料和热量。这里的燃料是椰子油和麻疯树油，而热量是由H₂控制这三个组成部分，即撤出O₂，拒绝H₂O、 电子和质子自旋的变化将决定燃烧过程是否稳定、高效和低排放，反之亦然。质子自旋从对位到正交的变化和电子自旋动能由磁场强度决定，而燃料的热量和质量传递由磁极方向决定。这两者的正确结合将决定燃烧的质量。

对椰子油和麻疯树油的预混燃烧进行了实验研究。通过在磁场方向（N-S、S-N、N-N和S-S）上施加磁场的圆筒型本生灯中的燃烧观察到预混合燃烧过程。本研究的主要结论如下。

磁场强度通过增加自旋电子和改变燃料中氢质子的自旋来提高植物油的层流燃烧速度。这种作用在极性越高的生物燃料中表现得越明显，因为电子与燃料分子的结合更强。

磁极的取向对O的输运起着重要作用₂H₂在很大程度上决定了燃烧的稳定性和完成程度。

磁场强度和磁场方向的精确组合决定了燃烧的质量。