傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)排放的碳煙顆粒的生成過程非常復(fù)雜,很多問題還未得到科學(xué)的解釋,對(duì)于單一及多元碳?xì)浠旌先剂先紵^程中碳煙顆粒生成與納觀形貌結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律還未得到詳細(xì)研究。本文主要基于基礎(chǔ)燃燒手段,研究碳煙顆粒在層流擴(kuò)散火焰中的生成特性,以期進(jìn)一步理解其生成與演變過程。首先,本文基于同軸射流火焰燃燒器研究了正庚烷、正丁醇以及二者的等體積混合物H50B50擴(kuò)散火焰中碳煙顆粒的形貌和納米結(jié)構(gòu)的演變過程。采用熱泳探針法采樣并使用透射電子顯微鏡TEM進(jìn)行樣本觀測(cè),借助圖像處理軟件和自開發(fā)程序SootFringe,對(duì)碳煙TEM圖片進(jìn)行處理,得到碳煙形貌和納米結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究結(jié)果顯示,碳煙發(fā)展過程中基本顆粒粒徑呈先增大后減小的趨勢(shì),積聚顆粒的分形維數(shù)基本呈單調(diào)增加的趨勢(shì);在正庚烷中摻混正丁醇可以有效減小產(chǎn)生的碳煙顆粒數(shù)量和尺寸,對(duì)降低碳煙排放效果顯著。在碳煙生長(zhǎng)階段,碳煙顆粒內(nèi)部微晶長(zhǎng)度會(huì)減小,層間距會(huì)增大;隨后,碳煙石墨化程度增大,微晶長(zhǎng)度增大,微晶曲率和層間距減小;在碳煙發(fā)展后期,外層大量微晶被氧化,微晶曲率會(huì)增大。其次,基于同樣的實(shí)驗(yàn)和分析方法,研究了柴油和柴油/正丁醇等體積混合物D50B50兩種火... 

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳煙的生成過程概述
    1.3 碳煙微觀形貌和納米結(jié)構(gòu)的研究進(jìn)展
    1.4 激光誘導(dǎo)熾光法LII概述
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
2 試驗(yàn)裝置及研究方法
    2.1 同軸射流火焰燃燒器試驗(yàn)及采樣系統(tǒng)
    2.2 碳煙顆粒的TEM分析
    2.3 激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)LII測(cè)量系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
3 正庚烷/正丁醇擴(kuò)散火焰中碳煙微觀結(jié)構(gòu)的演變
    3.1 實(shí)驗(yàn)工況及采樣
    3.2 正庚烷擴(kuò)散火焰中碳煙顆粒的微觀形貌演變
    3.3 正庚烷擴(kuò)散火焰中碳煙顆粒的納米結(jié)構(gòu)演變
    3.4 正庚烷、H50B50和正丁醇火焰中碳煙納米結(jié)構(gòu)演變比較
    3.5 本章小結(jié)
4 柴油/正丁醇擴(kuò)散火焰中碳煙微觀結(jié)構(gòu)的演變
    4.1 實(shí)驗(yàn)工況及采樣
    4.2 柴油和D50B50火焰中碳煙形貌的演變和比較
    4.3 柴油和D50B50火焰中碳煙納米結(jié)構(gòu)的演變和比較
    4.4 碳煙顆粒納米結(jié)構(gòu)參數(shù)的內(nèi)部差異分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于LII系統(tǒng)的層流擴(kuò)散火焰碳煙濃度場(chǎng)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)
    5.1 液體燃料擴(kuò)散火焰中碳煙的LII信號(hào)圖片分析
    5.2 火焰軸線方向上的碳煙體積分?jǐn)?shù)分布
    5.3 火焰徑向碳煙體積分?jǐn)?shù)分布
    5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)及研究展望
    6.1 研究總結(jié)及創(chuàng)新點(diǎn)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3686330