生物柴油燃燒火焰特性的試驗(yàn)研究
發(fā)布時間:2021-12-23 10:56
應(yīng)用OH-PLIF技術(shù)研究了生物柴油燃燒火焰基本特性,以及OH自由基分布與炭黑生成、CO生成的關(guān)系。目前我國通過這種手段研究生物柴油燃燒火焰特性的研究較少,但從燃燒過程自由基視角研究燃燒過程及燃燒產(chǎn)物的重要性不言而喻。本文就圍繞這一角度展開研究。首先,對研究使用的OH-PLIF系統(tǒng)組成進(jìn)行了介紹,對OH自由基激發(fā)原理進(jìn)行了闡述,并對PLIF系統(tǒng)的關(guān)鍵操作及注意事項進(jìn)行了說明;對燃燒使用的燃油的性質(zhì)進(jìn)行了測定。這兩步是試驗(yàn)開始的前提條件。其次,由于在使用OH-PLIF研究生物柴油燃燒時會產(chǎn)生較大的噪信號,所以對生物柴油燃燒的OH信號組成進(jìn)行了分析,OH信號主要包括來自O(shè)H、PAH、炭黑和燃油蒸汽散射的信號,并找出了噪信號消除的辦法?刂迫加驼羝⑸渚托枰刂撇蛔屛慈既加驼羝M(jìn)入檢測區(qū)域。對于PAH和炭黑的噪信號的控制可以通過調(diào)節(jié)激發(fā)使其遠(yuǎn)離OH最佳激發(fā)波長,然后采集信號,再將該信號除去。第三,研究了橡膠籽油生物柴油、小桐子生物柴油和地溝油生物柴油燃燒火焰特性,重點(diǎn)研究火焰高度、OH分布以及CO排放。隨著燃油流率的增大,平均OH自由基信號隨燃油流量先增大后減小,CO則相反。最后,研究了地溝...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2?Nd:?Yag固體激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)??(4)染料激光器(液體激光器)(Model:CBST-G-30-EG)及染料循環(huán)系統(tǒng)??染料激光器利用Nd:?Yag固體激光器產(chǎn)生的激光作為泵浦光源,激發(fā)其內(nèi)部??,生出一范長可調(diào)的
下能級的粒子受到光子照射會從低能級跳躍至高能級,這一過程稱之為受激??吸收。上能級的粒子受到光子照射后不僅會從高能級降低至低能級,同時還會釋??放出兩個光子,該過程為受激輻射。三種基本過程的原理圖如圖2.4所示。??11??
mm?放人ns??圖2.3染料激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)??表2.1不同香豆素型號可激發(fā)的波長范圍,泵浦波長為355nm??型號?峰值(nm)波長范圍(nm)?最大效率?溶劑?含量(g/1)??Coumarin?120?441?429-460?15%?乙醇?0.25??Coumarin?2?448?434-463?16%?乙醇?0.20??Coumarin?47?460?442-479?15%?乙醇?0.25??Coumarin?102?473?452-500?17%?乙醇?0.40??Coumarin?307?500?480-540?15%?乙醇?0.40??Coumarin?153?535?517-574?16%?ZM?1.60??上面介紹的幾部分是PLIF的主要組成部分,此外還有在線能量監(jiān)視儀及其控??制器,相機(jī)和相機(jī)增強(qiáng)器及其控制系統(tǒng)(CCD?Type:丨magerLX2M?1600x1200??7.4fim;?Intensifier?Type:?25mm?V7670U-70-P43?),計算機(jī)和?PTU?系統(tǒng)。??2.1.2?LIF基本原理??LIF的產(chǎn)生源自光與物質(zhì)的相互作用。通過激光誘導(dǎo)物質(zhì)便可產(chǎn)生熒光。LIF??包含以下基本的物理原理。??(1)光與物質(zhì)的相互作用??光照射物質(zhì),光與物質(zhì)發(fā)生相互作用后,物質(zhì)內(nèi)部的粒子能量會發(fā)生改變。??能量較高的上能級粒子回落到下能級的過程會發(fā)出光子,這一過程稱之為自發(fā)輻??射。下能級的粒子受到光子照射會從低能級跳躍至高能級,這一過程稱之為受激??吸收。上能級的粒子受到光子照射后不僅會從高能級降低至低能級
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]OH和CH2O平面激光誘導(dǎo)熒光同時成像火焰結(jié)構(gòu)[J]. 朱家健,趙國焱,龍鐵漢,孫明波,李慶,梁劍寒. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2016(05)
[2]二沖程LPG直噴發(fā)動機(jī)激光誘導(dǎo)熒光法(PLIF)可視化裝置的設(shè)計[J]. 劉保龍. 內(nèi)燃機(jī)與動力裝置. 2016(01)
[3]超聲速氣流中液體橫向射流的破碎特性[J]. 李鋒,呂付國,羅衛(wèi)東,趙凱,王昌勝,熊溢威. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[4]雙色平面激光誘導(dǎo)熒光瞬態(tài)燃燒場測溫實(shí)驗(yàn)[J]. 蘇鐵,陳爽,楊富榮,陳力,鄭堯邦. 紅外與激光工程. 2014(06)
[5]壓燃發(fā)動機(jī)燃用不同原料生物柴油的燃燒與排放特性[J]. 王春梅,周紅秀,杜寶國,邱碩. 內(nèi)燃機(jī)與動力裝置. 2014(03)
[6]正丁醇/生物柴油高預(yù)混壓燃燃燒及排放特性的試驗(yàn)[J]. 堯命發(fā),龐闊,谷靜波,鄭尊清,王鑫. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2013(03)
[7]生物柴油噴霧、著火和燃燒特性試驗(yàn)研究[J]. 何旭,鄭亮,趙陸明,李紅梅,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2012(05)
[8]合成氣擴(kuò)散燃燒的OH-PLIF測量[J]. 郭培卿,臧述升,葛冰,田寅申. 航空動力學(xué)報. 2011(04)
[9]激光光譜技術(shù)在燃燒診斷中的應(yīng)用[J]. 李樹峰. 物理與工程. 2010(05)
[10]我國能源利用現(xiàn)狀與對策[J]. 許紅星. 中外能源. 2010(01)
博士論文
[1]雙旋流合成氣非預(yù)混燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 郭培卿.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于丙酮平面激光誘導(dǎo)熒光氣流混合比測量研究[D]. 周淼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3548346
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2?Nd:?Yag固體激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)??(4)染料激光器(液體激光器)(Model:CBST-G-30-EG)及染料循環(huán)系統(tǒng)??染料激光器利用Nd:?Yag固體激光器產(chǎn)生的激光作為泵浦光源,激發(fā)其內(nèi)部??,生出一范長可調(diào)的
下能級的粒子受到光子照射會從低能級跳躍至高能級,這一過程稱之為受激??吸收。上能級的粒子受到光子照射后不僅會從高能級降低至低能級,同時還會釋??放出兩個光子,該過程為受激輻射。三種基本過程的原理圖如圖2.4所示。??11??
mm?放人ns??圖2.3染料激光器內(nèi)部結(jié)構(gòu)??表2.1不同香豆素型號可激發(fā)的波長范圍,泵浦波長為355nm??型號?峰值(nm)波長范圍(nm)?最大效率?溶劑?含量(g/1)??Coumarin?120?441?429-460?15%?乙醇?0.25??Coumarin?2?448?434-463?16%?乙醇?0.20??Coumarin?47?460?442-479?15%?乙醇?0.25??Coumarin?102?473?452-500?17%?乙醇?0.40??Coumarin?307?500?480-540?15%?乙醇?0.40??Coumarin?153?535?517-574?16%?ZM?1.60??上面介紹的幾部分是PLIF的主要組成部分,此外還有在線能量監(jiān)視儀及其控??制器,相機(jī)和相機(jī)增強(qiáng)器及其控制系統(tǒng)(CCD?Type:丨magerLX2M?1600x1200??7.4fim;?Intensifier?Type:?25mm?V7670U-70-P43?),計算機(jī)和?PTU?系統(tǒng)。??2.1.2?LIF基本原理??LIF的產(chǎn)生源自光與物質(zhì)的相互作用。通過激光誘導(dǎo)物質(zhì)便可產(chǎn)生熒光。LIF??包含以下基本的物理原理。??(1)光與物質(zhì)的相互作用??光照射物質(zhì),光與物質(zhì)發(fā)生相互作用后,物質(zhì)內(nèi)部的粒子能量會發(fā)生改變。??能量較高的上能級粒子回落到下能級的過程會發(fā)出光子,這一過程稱之為自發(fā)輻??射。下能級的粒子受到光子照射會從低能級跳躍至高能級,這一過程稱之為受激??吸收。上能級的粒子受到光子照射后不僅會從高能級降低至低能級
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]OH和CH2O平面激光誘導(dǎo)熒光同時成像火焰結(jié)構(gòu)[J]. 朱家健,趙國焱,龍鐵漢,孫明波,李慶,梁劍寒. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2016(05)
[2]二沖程LPG直噴發(fā)動機(jī)激光誘導(dǎo)熒光法(PLIF)可視化裝置的設(shè)計[J]. 劉保龍. 內(nèi)燃機(jī)與動力裝置. 2016(01)
[3]超聲速氣流中液體橫向射流的破碎特性[J]. 李鋒,呂付國,羅衛(wèi)東,趙凱,王昌勝,熊溢威. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2015(12)
[4]雙色平面激光誘導(dǎo)熒光瞬態(tài)燃燒場測溫實(shí)驗(yàn)[J]. 蘇鐵,陳爽,楊富榮,陳力,鄭堯邦. 紅外與激光工程. 2014(06)
[5]壓燃發(fā)動機(jī)燃用不同原料生物柴油的燃燒與排放特性[J]. 王春梅,周紅秀,杜寶國,邱碩. 內(nèi)燃機(jī)與動力裝置. 2014(03)
[6]正丁醇/生物柴油高預(yù)混壓燃燃燒及排放特性的試驗(yàn)[J]. 堯命發(fā),龐闊,谷靜波,鄭尊清,王鑫. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報. 2013(03)
[7]生物柴油噴霧、著火和燃燒特性試驗(yàn)研究[J]. 何旭,鄭亮,趙陸明,李紅梅,王建昕. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2012(05)
[8]合成氣擴(kuò)散燃燒的OH-PLIF測量[J]. 郭培卿,臧述升,葛冰,田寅申. 航空動力學(xué)報. 2011(04)
[9]激光光譜技術(shù)在燃燒診斷中的應(yīng)用[J]. 李樹峰. 物理與工程. 2010(05)
[10]我國能源利用現(xiàn)狀與對策[J]. 許紅星. 中外能源. 2010(01)
博士論文
[1]雙旋流合成氣非預(yù)混燃燒特性的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬[D]. 郭培卿.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于丙酮平面激光誘導(dǎo)熒光氣流混合比測量研究[D]. 周淼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
本文編號:3548346
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