碳煙作為柴油機(jī)尾氣排放的主要成分,主要由多環(huán)芳香烴構(gòu)成。排放到空間中的碳煙粒子與粉塵混合成為的顆粒物嚴(yán)重影響著空氣質(zhì)量。當(dāng)空氣中的顆粒物濃度過(guò)高時(shí),就會(huì)顯著降低能見(jiàn)度,影響視程,造成交通阻礙;還會(huì)降低日照光線(xiàn)強(qiáng)度,影響溫度和天氣等氣候狀況。另外,大量的醫(yī)學(xué)研究表明,因呼吸道疾病或心腦血管等疾病導(dǎo)致的死亡率增加與空氣中顆粒物的濃度及顆粒大小密切相關(guān),顆粒物己嚴(yán)重到危害人類(lèi)健康。因此,對(duì)于柴油機(jī)尾氣排放的碳煙粒子進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及凝聚體形貌分析與控制是十分重要的。分形理論是一種描述事物特性并且探索事物本質(zhì)規(guī)律的非線(xiàn)性學(xué)科,分形理論為揭開(kāi)自然界看似復(fù)雜而毫無(wú)規(guī)律的對(duì)象的本質(zhì)奠定了理論基礎(chǔ)。近些年,分形理論在數(shù)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)以及地質(zhì)學(xué)科中應(yīng)用廣泛。在柴油機(jī)尾氣粒子的電鏡照片中可以清楚地看到碳煙粒子在大氣中自然擴(kuò)散凝聚,最終形成的凝聚體呈現(xiàn)典型的分形結(jié)構(gòu)。為研究碳煙粒子的分形擴(kuò)散控制問(wèn)題,本文引入分形理論中的擴(kuò)散限制凝聚（Diffusition Limited Aggregation）模型和擴(kuò)散限制集團(tuán)凝聚（Diffusition Limited Cluster Aggregation）模型,... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－２?Ｓｉｅｒｐｉｎｓｋｉ三角演化圖形??２．３分形生長(zhǎng)模型??

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??圖２－３丨）ＬＡ分形生長(zhǎng)圖形??２反應(yīng)限制凝聚（ＲＬＡ）模型??反應(yīng)限制凝聚（ＲＬＡ）模型與ＤＬＡ模型的不同點(diǎn)在于，ＤＬＡ模型中粒子??運(yùn)動(dòng)到團(tuán)簇的臨近位置即視為粒子與團(tuán)簇相凝聚，而ＲＬＡ模型中，粒子運(yùn)??動(dòng)到團(tuán)簇臨近位置時(shí)其凝聚概率尸符合［２５：＞??Ｐ?＝?ｃｉ￣ｚ?（２－２）??其中，ｃ是小于１的參數(shù)，ｚ是當(dāng)前粒子的臨近位置己凝聚的粒子個(gè)數(shù)。??顯然，當(dāng)臨近位置己凝聚的粒ｒ？數(shù)史多，即ｚ越人時(shí)，當(dāng)前粒子凝聚概韋越??人。ＲＬＡ模增屮，當(dāng)粒ｆ運(yùn)動(dòng)到ＲＩ簇邊緣臨近位置時(shí)，其凝聚概韋趨近ｒ?０，??此時(shí)粒子并不會(huì)凝聚到當(dāng)前位置，反而會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)：而當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)到團(tuán)簇內(nèi)??部臨近位置時(shí)，大概率會(huì)凝聚到當(dāng)前位置。由于ＲＬＡ模型中的粒子克服了??屏蔽效應(yīng)的缺點(diǎn)，因此相較于ＤＬＡ模型，粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)更容易與團(tuán)簇內(nèi)部??的粒子相凝聚，ＲＬＡ模型凝聚體的形態(tài)也更為緊密。??３電介質(zhì)擊穿（ＤＢＭ）模型??Ｎｉｅｍｅｙｅｒｔ２６】等人為研宄兩塊平行玻璃板之間六氟化硫（ＳＦ６）的放電現(xiàn)象??提出一種新的電介質(zhì)擊穿模型，ＤＢＭ模型。該模型的構(gòu)造方法是，在Ｊ維空??間中設(shè)置一個(gè)方形點(diǎn)陣，在點(diǎn)陣中心位置設(shè)置中心電極，令中心電極電勢(shì)??在點(diǎn)陣的邊界位置設(shè)置另一電極，令其電勢(shì)＿／ｗ。電擊穿過(guò)程從中心電極開(kāi)??始向外隨機(jī)傳遞，介質(zhì)被擊穿以后即可視為理想導(dǎo)體，導(dǎo)體各處的電勢(shì)為零，??８｜］．／＝（）。這樣，電擊穿從中心向四周隨機(jī)擴(kuò)散，其空間圖示與碳煙粒子的分形??擴(kuò)散生長(zhǎng)過(guò)程也十分相似，如圖２－４所示。??１１??

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???！＃？〇＃．〇〇〇？？？??？?？〇〇？參〇？？參｜??｜＃參〇參〇〇〇？？參?°１??｜參〇〇▲〇〇籲籲籲魯??｜?？?〇?ｍ＾ｏ?？〇〇〇〇？?ｎ－ｉ?Ｉ??１?？〇〇〇？?？⑩〇？?《??��？？〇〇？〇〇〇〇？?＂＋ｉ；??？ｎ?—?１?ｍ?７？２＋ｌ??圖２－４?ＤＢＭ模型示意圖??２．３．２集團(tuán)凝聚模型??集團(tuán)凝聚模型的生長(zhǎng)過(guò)程不同于單體凝聚模型，在集團(tuán)凝聚模型中，己??經(jīng)凝聚完成的團(tuán)簇或者凝聚體與單一粒子進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)，當(dāng)粒子一粒子，粒??子一團(tuán)族或者團(tuán)簇一團(tuán)簇發(fā)生碰撞時(shí)進(jìn)行凝聚。相較于單體凝聚模型，集團(tuán)??凝聚模型不會(huì)固定住己存在的團(tuán)簇，凝聚過(guò)程雖然更加復(fù)雜，但是也更符合??實(shí)際。??１擴(kuò)散限制集團(tuán)凝聚（ＤＬＣＡ）模型??擴(kuò)散限制集團(tuán)凝聚（ＤＬＣＡ）模型［２７］即在ＤＬＡ模型基礎(chǔ)上改進(jìn)得到，它取??消了粒子運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)存在中心固定粒子的限制，允許區(qū)域內(nèi)所有粒子、團(tuán)簇??同時(shí)做二維隨機(jī)運(yùn)動(dòng)并滿(mǎn)足碰撞結(jié)合的條件，從而形成具有更加復(fù)雜內(nèi)部結(jié)??構(gòu)的團(tuán)簇。??ＤＬＣＡ模型的構(gòu)建過(guò)程是：??（１）在二維歐氏平面中設(shè)置ｉ＊Ｌ的矩形方陣，在方陣中心放置ｉＶ〇Ｖ＜??Ｌ２／２）個(gè)粒子，保證所有粒子既不重疊也不相交。??（２）在一個(gè)時(shí)間步中，所有粒子沿上、下、左、右四個(gè)方向隨機(jī)選取一??個(gè)方向行走一步，然后判斷如果存在粒子相交重疊情況，則該粒子進(jìn)行退回??操作。??（３）依次判斷所有粒子或團(tuán)簇的上、下、左、右四個(gè)方向臨近位置是否??存在粒子或團(tuán)簇，如果存在，則視為該粒子或團(tuán)簇與臨近方向粒子或團(tuán)簇凝??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]神經(jīng)細(xì)胞里鈣離子的分形行為與控制[D]. 陳瑞華.山東大學(xué) 2016
[2]基于小世界網(wǎng)絡(luò)傳播模型的HOPF分岔研究及控制[D]. 張肖蕓.安徽大學(xué) 2016
[3]基于Monte Carlo方法的柴油機(jī)碳煙顆粒物演變過(guò)程研究[D]. 彭飛.武漢理工大學(xué) 2015
[4]基于分形理論的柴油機(jī)顆粒物生長(zhǎng)機(jī)理研究[D]. 魏一龍.武漢理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3421705