基于激光诊断技术的苯甲醚同流层流火焰的碳烟生成研究

发布时间：2021-11-01 23:27

　　木质素是一种很有发展前景的替代燃料来源,与先进的燃烧方式配合使用,不但能增加化石能源的安全性,而且有助于减少温室气体排放,一定程度上还能减少燃料消耗。含氧分子燃油苯甲醚作为第二代替代燃油,少量添加到柴油中,能有效地减少燃烧过程的碳烟和PAHs生成。为了探究第二代生物质燃料苯甲醚添加入正庚烷的混合燃油的碳烟生成的趋势,本课题将以与柴油有着相似的十六烷值的正庚烷作为基础燃料,与不同比例的苯甲醚混合起来作为研究对象,在同流层扩散火焰中研究其碳烟形成和氧化过程。利用消光法和激光诱导炽光等光学方法来测量火焰中的碳烟生成,通过火焰中的碳烟体积分数等信息来定量分析苯甲醚中的含氧分子、燃油流速、载气流速等因素对燃料燃烧的碳烟生成的影响,确定了合理的载气燃油混合比例,并进行了高压环境下载气流速和压力对火焰中碳烟生成的影响实验研究,实验结果得出混合燃油中的苯甲醚促进了燃料燃烧过程中的碳烟生成,并且随着苯甲醚的含量增加这种促进作用加大,虽然燃油中的含氧量具有抑制碳烟生成的作用。无论高压下还是常压下燃油流速都会促进碳烟生成,燃油流速几乎和碳烟体积分数呈线性递增关系。在高于一个大气压时,很难控制载气流速来维持火... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景与意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究背景
        1.1.3 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 碳烟诊断技术的发展
        1.2.2 层流火焰碳烟体积分数测量
    1.3 研究目的与主要研究内容
第2章 碳烟的光学测量方法简介
    2.1 激光诱导炽光法
        2.1.1 基本原理
        2.1.2 理论方法
    2.3 消光法原理
    2.4 本章小结
第3章 层流扩散火焰碳烟测量的实验设置
    3.1 高压同流层流火焰燃烧器
    3.2 消光法测量系统
    3.3 激光诱导炽光测量系统
    3.4 实验参数以及数据处理方法
        3.4.1 燃油配置
        3.4.2 数据处理
        3.4.3 激光阈值选取
    3.5 本章小结
第4章 正庚烷的碳烟生成实验结果及分析
    4.1 消光法测量正庚烷火焰碳烟生成
    4.2 载气流速对正庚烷火焰碳烟生成影响
    4.3 燃油流速对正庚烷火焰碳烟生成影响
    4.4 升压下正庚烷火焰的碳烟生成实验及结果分析
    4.5 本章小结
第5章 掺混苯甲醚燃油的碳烟生成实验结果及分析
    5.1 常压下苯甲醚混合燃油的碳烟生成实验结果及分析
    5.2 升压下苯甲醚混合燃油的碳烟生成实验分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于激光诱导炽光法进行碳烟测量的研究进展[J]. 刘福水,花阳,吴晗,高永利,吴昊.  实验流体力学. 2017(01)
[2]2014年京津冀空气污染时空分布特征及主要成因分析[J]. 王冠岚,薛建军,张建忠.  气象与环境科学. 2016(01)
[3]现代生物能源第二波研发和产业化浪潮[J]. 程序.  中外能源. 2014(04)
[4]正庚烷喷雾扩散火焰中碳烟体积分数的定量测量[J]. 郑亮,肖国炜,王建昕,帅石金.  内燃机学报. 2014(01)
[5]二维消光法在乙烯火焰碳烟浓度测量中的应用[J]. 何旭,戴钰杰,郑亮,齐运亮,王建昕.  中国电机工程学报. 2012(26)
[6]激光诊断技术在航空发动机测试领域发展现状[J]. 胡文成,张宝华,王冬冬,窦义涛.  航空发动机. 2010(02)

博士论文
[1]用激光诱导炽光法研究燃烧过程中的碳烟生成特性[D]. 郑亮.清华大学 2014

硕士论文
[1]基于激光诱导炽光法对直喷汽油机缸内燃烧碳烟的测量[D]. 李宏涛.吉林大学 2016
[2]基于激光诱导炽光法的碳烟测量方法研究[D]. 岳宗宇.天津大学 2012
[3]基于近红外光谱分析的轴对称乙烯扩散火焰温度及碳黑浓度检测[D]. 陈辰.华中科技大学 2011



本文编号：3470888