隨著近些年霧霾天氣的增多和空氣質(zhì)量的下降,人們對(duì)生存環(huán)境也越來(lái)越關(guān)注。在機(jī)動(dòng)車(chē)顆粒物排放方面,政府頒布了更加嚴(yán)厲的法規(guī),汽油缸內(nèi)直噴（GDI）發(fā)動(dòng)機(jī)的超細(xì)顆粒物排放引起了重視。本文聚焦碳煙測(cè)量領(lǐng)域,首先對(duì)比研究了有關(guān)碳煙測(cè)量的光學(xué)診斷方法,對(duì)其技術(shù)發(fā)展過(guò)程、測(cè)量原理、應(yīng)用效果進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比分析,充分考慮其優(yōu)缺點(diǎn),最終決定采用基于雙色法的激光誘導(dǎo)熾光法（2C-LII）作為本文的測(cè)量手段。本文建立了層流乙烯-空氣擴(kuò)散火焰LII測(cè)試系統(tǒng)和GDI光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)LII測(cè)試系統(tǒng)。標(biāo)定了ICCD相機(jī)的光強(qiáng)響應(yīng)系數(shù),400nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)響應(yīng)系數(shù)為2.08×10^-7,600nm波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)響應(yīng)系數(shù)為7.8×10^-9。利用2C-LII測(cè)試方法測(cè)量高度為64mm的層流乙烯-空氣擴(kuò)散火焰的碳煙分布。層流乙烯-空氣擴(kuò)散火焰的碳煙在燃料擴(kuò)散的方向上先增后減,直至完全消失,火焰高度低于28mm時(shí),碳煙分布呈雙峰狀態(tài),火焰高度超過(guò)28mm時(shí),雙峰狀態(tài)的分布開(kāi)始減弱,火焰中心區(qū)域的碳煙開(kāi)始增多;碳煙最濃的區(qū)域位于層流乙烯-空氣擴(kuò)散火焰的外側(cè),此處碳煙體積分?jǐn)?shù)最大值約為8.... 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

消光法的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

圖 1.2 雙色法實(shí)驗(yàn)裝置示意圖[23]為一種依靠物體自身熱輻射的測(cè)試方法，不僅能夠測(cè)量燃燒溫度場(chǎng)，在此基礎(chǔ)上，雙色法的原理較為成熟，設(shè)備構(gòu)成較為簡(jiǎn)單，機(jī)這種富碳煙的燃燒過(guò)程。雖然雙色法簡(jiǎn)單易行，但是雙色法同

8足夠強(qiáng)時(shí)，熾光信號(hào)的強(qiáng)度不受其他因素干擾，正比于燃燒火焰的碳煙體積分?jǐn)?shù)，并且熾光信號(hào)的衰減速率和碳煙顆粒的尺寸大小相關(guān)。典型的 LII信號(hào)示意圖如圖1.3所示，激光激發(fā)后，碳煙顆粒溫度隨時(shí)間的衰減如圖 1.4 所示。圖 1.3 典型的 LII 信號(hào)[24]圖 1.4 激光激發(fā)后，碳煙顆粒溫度隨時(shí)間的衰減[24]將激光光束通過(guò)光學(xué)儀器拓展為厚度均勻的片狀激光，測(cè)試區(qū)域就可以變成一個(gè)很薄的平面，從而獲得二維平面內(nèi)的碳煙體積分?jǐn)?shù)信息，片狀激光的厚度足夠薄就可以克服消光法和雙色法空間分辨差的缺點(diǎn)。LII 信號(hào)和燃燒火焰的碳煙體積分?jǐn)?shù)成正比，二者之間的系數(shù)不能直接得出，所以不能直接得到定量的碳煙體積分?jǐn)?shù)，因此，需要對(duì) LII信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定。LII 信號(hào)的標(biāo)定方式大致有兩種：（1）McKenna 火焰的碳煙分布被認(rèn)為是均勻的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于激光誘導(dǎo)熾光法進(jìn)行碳煙測(cè)量的研究進(jìn)展[J]. 劉福水,花陽(yáng),吳晗,高永利,吳昊.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2017(01)
[2]車(chē)用汽油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及排放特性研究進(jìn)展[J]. 帥石金,董哲林,鄭榮,王步宇,付海超,徐宏明,王建昕.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2016(02)
[3]機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣對(duì)人體健康的危害[J]. 范武波,陳軍輝,錢(qián)駿,葉宏.  中國(guó)環(huán)境管理. 2016(01)
[4]利用激光誘導(dǎo)熾光法定量測(cè)量柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過(guò)程碳煙體積分?jǐn)?shù)[J]. 唐青龍,張鵬,劉海峰,堯命發(fā).  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[5]摻混含氧燃料的柴油替代物部分預(yù)混火焰中多環(huán)芳香烴的熒光光譜和碳煙濃度[J]. 張鵬,劉海峰,陳貝凌,唐青龍,堯命發(fā).  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[6]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)微粒排放特性的試驗(yàn)研究[J]. 帥石金,鄭榮,王銀輝,付海超,徐宏明.  汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(03)
[7]激光能量密度對(duì)激光誘導(dǎo)熾光技術(shù)測(cè)試碳煙粒徑的影響[J]. 高永利,何旭,李紅梅,劉鳳山,李向榮,劉福水.  紅外與激光工程. 2014(08)
[8]正庚烷噴霧擴(kuò)散火焰中碳煙體積分?jǐn)?shù)的定量測(cè)量[J]. 鄭亮,肖國(guó)煒,王建昕,帥石金.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]激光誘導(dǎo)熾光法定量測(cè)量碳煙[J]. 岳宗宇,張鵬,陳貝凌,劉海峰,鄭尊清,堯命發(fā).  燃燒科學(xué)與技術(shù). 2013(05)
[10]激光誘導(dǎo)熾光技術(shù)測(cè)試過(guò)程的數(shù)值模擬[J]. 何旭,李紅梅,鄭亮,齊運(yùn)亮,王建昕.  北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)

博士論文
[1]用激光誘導(dǎo)熾光法研究燃燒過(guò)程中的碳煙生成特性[D]. 鄭亮.清華大學(xué) 2014
[2]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)排氣微粒物理化學(xué)特征的研究[D]. 潘鎖柱.天津大學(xué) 2012
[3]電場(chǎng)作用下火焰中碳煙顆粒的分布與聚積規(guī)律[D]. 王宇.清華大學(xué) 2009

碩士論文
[1]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)穩(wěn)態(tài)工況微粒排放特性研究[D]. 趙玉祥.吉林大學(xué) 2017
[2]激光誘導(dǎo)熾光法的仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 江宇超.吉林大學(xué) 2016
[3]基于激光誘導(dǎo)熾光法對(duì)直噴汽油機(jī)缸內(nèi)燃燒碳煙的測(cè)量[D]. 李宏濤.吉林大學(xué) 2016
[4]直噴汽油機(jī)光學(xué)測(cè)試平臺(tái)的開(kāi)發(fā)[D]. 王亞川.吉林大學(xué) 2015
[5]1.4T GDI汽油機(jī)排氣微粒濃度及粒徑分布特性研究[D]. 于凱.吉林大學(xué) 2014
[6]缸內(nèi)直噴汽油機(jī)轎車(chē)微粒排放特性研究[D]. 柳光洋.吉林大學(xué) 2014
[7]復(fù)雜介質(zhì)中PM2.5的激光測(cè)量研究[D]. 左磊.浙江大學(xué) 2014
[8]基于火焰圖像求取溫度場(chǎng)的雙色法測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 曾志斌.華中科技大學(xué) 2013
[9]基于激光誘導(dǎo)熾光法的碳煙測(cè)量方法研究[D]. 岳宗宇.天津大學(xué) 2012
[10]缸內(nèi)直噴（GDI）汽油機(jī)微粒排放粒徑分布特性研究[D]. 原達(dá).天津大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3373018