生物柴油燃烧火焰特性的试验研究
发布时间：2021-12-23 10:56
应用OH-PLIF技术研究了生物柴油燃烧火焰基本特性,以及OH自由基分布与炭黑生成、CO生成的关系。目前我国通过这种手段研究生物柴油燃烧火焰特性的研究较少,但从燃烧过程自由基视角研究燃烧过程及燃烧产物的重要性不言而喻。本文就围绕这一角度展开研究。首先,对研究使用的OH-PLIF系统组成进行了介绍,对OH自由基激发原理进行了阐述,并对PLIF系统的关键操作及注意事项进行了说明;对燃烧使用的燃油的性质进行了测定。这两步是试验开始的前提条件。其次,由于在使用OH-PLIF研究生物柴油燃烧时会产生较大的噪信号,所以对生物柴油燃烧的OH信号组成进行了分析,OH信号主要包括来自OH、PAH、炭黑和燃油蒸汽散射的信号,并找出了噪信号消除的办法。控制燃油蒸汽散射就需要控制不让未燃燃油蒸汽进入检测区域。对于PAH和炭黑的噪信号的控制可以通过调节激发使其远离OH最佳激发波长,然后采集信号,再将该信号除去。第三,研究了橡胶籽油生物柴油、小桐子生物柴油和地沟油生物柴油燃烧火焰特性,重点研究火焰高度、OH分布以及CO排放。随着燃油流率的增大,平均OH自由基信号随燃油流量先增大后减小,CO则相反。最后,研究了地沟...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?Ｎｄ：?Ｙａｇ固体激光器内部结构??（４）染料激光器（液体激光器）（Ｍｏｄｅｌ：ＣＢＳＴ－Ｇ－３０－ＥＧ）及染料循环系统??染料激光器利用Ｎｄ：?Ｙａｇ固体激光器产生的激光作为泵浦光源，激发其内部??，生出一范长可调的
下能级的粒子受到光子照射会从低能级跳跃至高能级，这一过程称之为受激??吸收。上能级的粒子受到光子照射后不仅会从高能级降低至低能级，同时还会释??放出两个光子，该过程为受激辐射。三种基本过程的原理图如图２．４所示。??１１??
ｍｍ?放人ｎｓ??图２．３染料激光器内部结构??表２．１不同香豆素型号可激发的波长范围，泵浦波长为３５５ｎｍ??型号?峰值（ｎｍ）波长范围（ｎｍ）?最大效率?溶剂?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??上面介绍的几部分是ＰＬＩＦ的主要组成部分，此外还有在线能量监视仪及其控??制器，相机和相机增强器及其控制系统（ＣＣＤ?Ｔｙｐｅ：丨ｍａｇｅｒＬＸ２Ｍ?１６００ｘ１２００??７．４ｆｉｍ；?Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ?Ｔｙｐｅ：?２５ｍｍ?Ｖ７６７０Ｕ－７０－Ｐ４３?），计算机和?ＰＴＵ?系统。??２．１．２?ＬＩＦ基本原理??ＬＩＦ的产生源自光与物质的相互作用。通过激光诱导物质便可产生荧光。ＬＩＦ??包含以下基本的物理原理。??（１）光与物质的相互作用??光照射物质，光与物质发生相互作用后，物质内部的粒子能量会发生改变。??能量较高的上能级粒子回落到下能级的过程会发出光子，这一过程称之为自发辐??射。下能级的粒子受到光子照射会从低能级跳跃至高能级，这一过程称之为受激??吸收。上能级的粒子受到光子照射后不仅会从高能级降低至低能级
【参考文献】：
期刊论文
[1]OH和CH2O平面激光诱导荧光同时成像火焰结构[J]. 朱家健,赵国焱,龙铁汉,孙明波,李庆,梁剑寒. 实验流体力学. 2016(05)
[2]二冲程LPG直喷发动机激光诱导荧光法（PLIF）可视化装置的设计[J]. 刘保龙. 内燃机与动力装置. 2016(01)
[3]超声速气流中液体横向射流的破碎特性[J]. 李锋,吕付国,罗卫东,赵凯,王昌胜,熊溢威. 北京航空航天大学学报. 2015(12)
[4]双色平面激光诱导荧光瞬态燃烧场测温实验[J]. 苏铁,陈爽,杨富荣,陈力,郑尧邦. 红外与激光工程. 2014(06)
[5]压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性[J]. 王春梅,周红秀,杜宝国,邱硕. 内燃机与动力装置. 2014(03)
[6]正丁醇/生物柴油高预混压燃燃烧及排放特性的试验[J]. 尧命发,庞阔,谷静波,郑尊清,王鑫. 内燃机学报. 2013(03)
[7]生物柴油喷雾、着火和燃烧特性试验研究[J]. 何旭,郑亮,赵陆明,李红梅,王建昕. 内燃机工程. 2012(05)
[8]合成气扩散燃烧的OH-PLIF测量[J]. 郭培卿,臧述升,葛冰,田寅申. 航空动力学报. 2011(04)
[9]激光光谱技术在燃烧诊断中的应用[J]. 李树峰. 物理与工程. 2010(05)
[10]我国能源利用现状与对策[J]. 许红星. 中外能源. 2010(01)
博士论文
[1]双旋流合成气非预混燃烧特性的实验研究与数值模拟[D]. 郭培卿.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]基于丙酮平面激光诱导荧光气流混合比测量研究[D]. 周淼.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3548346
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?Ｎｄ：?Ｙａｇ固体激光器内部结构??（４）染料激光器（液体激光器）（Ｍｏｄｅｌ：ＣＢＳＴ－Ｇ－３０－ＥＧ）及染料循环系统??染料激光器利用Ｎｄ：?Ｙａｇ固体激光器产生的激光作为泵浦光源，激发其内部??，生出一范长可调的
下能级的粒子受到光子照射会从低能级跳跃至高能级，这一过程称之为受激??吸收。上能级的粒子受到光子照射后不仅会从高能级降低至低能级，同时还会释??放出两个光子，该过程为受激辐射。三种基本过程的原理图如图２．４所示。??１１??
ｍｍ?放人ｎｓ??图２．３染料激光器内部结构??表２．１不同香豆素型号可激发的波长范围，泵浦波长为３５５ｎｍ??型号?峰值（ｎｍ）波长范围（ｎｍ）?最大效率?溶剂?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??上面介绍的几部分是ＰＬＩＦ的主要组成部分，此外还有在线能量监视仪及其控??制器，相机和相机增强器及其控制系统（ＣＣＤ?Ｔｙｐｅ：丨ｍａｇｅｒＬＸ２Ｍ?１６００ｘ１２００??７．４ｆｉｍ；?Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ?Ｔｙｐｅ：?２５ｍｍ?Ｖ７６７０Ｕ－７０－Ｐ４３?），计算机和?ＰＴＵ?系统。??２．１．２?ＬＩＦ基本原理??ＬＩＦ的产生源自光与物质的相互作用。通过激光诱导物质便可产生荧光。ＬＩＦ??包含以下基本的物理原理。??（１）光与物质的相互作用??光照射物质，光与物质发生相互作用后，物质内部的粒子能量会发生改变。??能量较高的上能级粒子回落到下能级的过程会发出光子，这一过程称之为自发辐??射。下能级的粒子受到光子照射会从低能级跳跃至高能级，这一过程称之为受激??吸收。上能级的粒子受到光子照射后不仅会从高能级降低至低能级
【参考文献】：
期刊论文
[1]OH和CH2O平面激光诱导荧光同时成像火焰结构[J]. 朱家健,赵国焱,龙铁汉,孙明波,李庆,梁剑寒. 实验流体力学. 2016(05)
[2]二冲程LPG直喷发动机激光诱导荧光法（PLIF）可视化装置的设计[J]. 刘保龙. 内燃机与动力装置. 2016(01)
[3]超声速气流中液体横向射流的破碎特性[J]. 李锋,吕付国,罗卫东,赵凯,王昌胜,熊溢威. 北京航空航天大学学报. 2015(12)
[4]双色平面激光诱导荧光瞬态燃烧场测温实验[J]. 苏铁,陈爽,杨富荣,陈力,郑尧邦. 红外与激光工程. 2014(06)
[5]压燃发动机燃用不同原料生物柴油的燃烧与排放特性[J]. 王春梅,周红秀,杜宝国,邱硕. 内燃机与动力装置. 2014(03)
[6]正丁醇/生物柴油高预混压燃燃烧及排放特性的试验[J]. 尧命发,庞阔,谷静波,郑尊清,王鑫. 内燃机学报. 2013(03)
[7]生物柴油喷雾、着火和燃烧特性试验研究[J]. 何旭,郑亮,赵陆明,李红梅,王建昕. 内燃机工程. 2012(05)
[8]合成气扩散燃烧的OH-PLIF测量[J]. 郭培卿,臧述升,葛冰,田寅申. 航空动力学报. 2011(04)
[9]激光光谱技术在燃烧诊断中的应用[J]. 李树峰. 物理与工程. 2010(05)
[10]我国能源利用现状与对策[J]. 许红星. 中外能源. 2010(01)
博士论文
[1]双旋流合成气非预混燃烧特性的实验研究与数值模拟[D]. 郭培卿.上海交通大学 2011
硕士论文
[1]基于丙酮平面激光诱导荧光气流混合比测量研究[D]. 周淼.哈尔滨工业大学 2015
本文编号：3548346
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