本文關(guān)鍵詞：激光誘導(dǎo)熾光法的仿真與實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：盡管柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒經(jīng)濟(jì)效益要比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高出許多,但是柴油機(jī)的碳煙排放量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽油機(jī),很多國(guó)家地區(qū)已經(jīng)修訂排放法案來限制柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的碳煙顆粒排放。燃燒所產(chǎn)生的碳煙對(duì)環(huán)境的污染十分嚴(yán)重。首先,人體呼吸碳煙后會(huì)導(dǎo)致肺部問題,嚴(yán)重情況下可能誘發(fā)癌癥,尤其是直徑不足幾微米的碳煙顆粒不僅可以滲透到人類生活的室內(nèi)區(qū)域,而且可以深度侵入人體呼吸系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)排放是碳煙顆粒的重要來源,特別是在城市地區(qū),低空排放減少了碳煙顆粒被氣流轉(zhuǎn)移或是消除的可能。碳煙顆粒還被認(rèn)定為產(chǎn)生溫室效應(yīng)的關(guān)鍵來源,對(duì)環(huán)境溫度變化和海平面的上升有著重要影響。不僅如此,碳煙顆粒對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)本身也存在著影響。首先碳煙會(huì)影響燃燒設(shè)備所產(chǎn)生的火焰溫度,同時(shí)碳煙輻射會(huì)增加燃燒室中各零部件溫度,導(dǎo)致了儀器設(shè)備壽命衰減。因此,研究人員為了更好地理解碳煙在火焰中的形成和破壞過程從而找出控制碳煙生成的辦法,需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的碳煙進(jìn)行測(cè)量。本文首先基于能量守恒和質(zhì)量守恒定律建立了激光誘導(dǎo)熾光法測(cè)量碳煙顆粒參數(shù)的模型,對(duì)激光加熱過程中碳煙顆粒的粒徑和溫度的變化進(jìn)行仿真計(jì)算,并且討論了不同入射激光波長(zhǎng)和入射激光能量對(duì)碳煙顆溫度和粒徑變化的影響,通過仿真模擬找出適合實(shí)驗(yàn)的激光能量和波長(zhǎng)。仿真模擬計(jì)算之后,搭建激光誘導(dǎo)熾光法實(shí)驗(yàn)平臺(tái),建立了一套基于激光誘導(dǎo)熾光法及雙色法測(cè)量碳煙顆粒體積分?jǐn)?shù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用高能脈沖激光瞬間加熱火焰中的碳煙顆粒,利用雙色法計(jì)算碳煙顆粒溫度,確定熾光信號(hào)與碳煙顆粒濃度的量化關(guān)系,通過Matlab中編寫的程序計(jì)算出火焰中碳煙顆粒的體積分?jǐn)?shù)以及二維分布。
【關(guān)鍵詞】：碳煙顆粒 激光誘導(dǎo)熾光法 雙色法 仿真模擬計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK421;TN249
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 論文研究背景及意義10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 碳煙的光學(xué)診斷技術(shù)12-17
• 1.2.1 消光法12-14
• 1.2.2 雙色法14-16
• 1.2.3 激光誘導(dǎo)熾光法（LII）16-17
• 1.3 LII的研究歷史及現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文的主要工作及內(nèi)容安排18-20
• 第2章 激光誘導(dǎo)熾光法原理20-30
• 2.1 激光誘導(dǎo)熾光法測(cè)量碳煙體積分?jǐn)?shù)20-25
• 2.1.1 激光誘導(dǎo)熾光法測(cè)量碳煙體積分?jǐn)?shù)的基本原理20-22
• 2.1.2 碳煙顆粒指數(shù)因子x22-23
• 2.1.3 雙色法—LII測(cè)量碳煙體積分?jǐn)?shù)23-25
• 2.2 激光誘導(dǎo)熾光法測(cè)量碳煙粒徑25-29
• 2.2.1 激光散射法和激光誘導(dǎo)熾光聯(lián)用測(cè)量碳煙粒徑25-26
• 2.2.2 時(shí)間解析LII法測(cè)量碳煙粒徑26-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 激光誘導(dǎo)熾光法的仿真模擬計(jì)算30-44
• 3.1 激光誘導(dǎo)熾光法仿真模型30-33
• 3.1.1 能量守恒方程30-33
• 3.1.2 質(zhì)量守恒方程33
• 3.2 LII仿真模擬計(jì)算程序33-34
• 3.2.1 Matlab簡(jiǎn)介33-34
• 3.2.2 模擬仿真軟件界面介紹34
• 3.3 模擬計(jì)算結(jié)果分析34-42
• 3.3.1 模擬計(jì)算各參量求解34-37
• 3.3.2 激光能量對(duì)LII的影響37-40
• 3.3.3 激發(fā)波長(zhǎng)對(duì)LII的影響40-42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第4章 激光誘導(dǎo)熾光法實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建44-52
• 4.1 激光誘導(dǎo)熾光實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)44-45
• 4.2 激光誘導(dǎo)熾光實(shí)驗(yàn)燃燒器選擇45-47
• 4.3 燃燒氣路控制系統(tǒng)47-48
• 4.4 實(shí)驗(yàn)所用激光器系統(tǒng)48-49
• 4.5 實(shí)驗(yàn)所用ICCD相機(jī)49-50
• 4.6 實(shí)驗(yàn)所用激光能量計(jì)50
• 4.7 實(shí)驗(yàn)光學(xué)儀器50-51
• 4.8 本章小節(jié)51-52
• 第5章 激光誘導(dǎo)熾光法實(shí)驗(yàn)分析52-64
• 5.1 激光器和ICCD的時(shí)序同步52-53
• 5.2 熾光信號(hào)圖像獲取與處理53-57
• 5.2.1 Andor_SOLIS軟件介紹53
• 5.2.2 不同C_2H_4濃度下的LII熾光信號(hào)53-54
• 5.2.3 不同激光能量下的LII熾光信號(hào)54-55
• 5.2.4 背景光源信號(hào)處理55-57
• 5.3 TC—LII數(shù)值計(jì)算57-61
• 5.3.1 雙色法波長(zhǎng) λ 的選擇58-59
• 5.3.2 雙色法公式參量 α 的選擇59
• 5.3.3 ICCD增益59-60
• 5.3.4 實(shí)驗(yàn)計(jì)算結(jié)果60-61
• 5.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析61-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第6章 全文總結(jié)與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64-65
• 6.2 研究展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 附錄：激光誘導(dǎo)熾光法檢測(cè)碳煙參數(shù)仿真軟件V1.070-76
• 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間所取得的科研成果76-78
• 致謝78

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周南;周亢;丁圭吉;;關(guān)于激光誘導(dǎo)裂析譜專題的歐洲-地中海會(huì)議2007(Ⅰ)[J];分析試驗(yàn)室;2009年08期

2 周南;周亢;丁圭吉;;關(guān)于激光誘導(dǎo)裂析譜專題的歐洲-地中海會(huì)議2007(Ⅱ)[J];分析試驗(yàn)室;2009年09期

3 ;激光誘導(dǎo)腦電波[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2009年06期

4 周政卓,邱明新,黃賽棠,畢琦秀,顧加O

本文編號(hào)：344294