轴对称层流扩散火焰温度和烟黑体积浓度检测方法研究

发布时间：2021-08-05 21:15

　　烟黑颗粒是化石燃料燃烧产生的污染物之一,是没有实现的燃料化学能,它的表面吸附有多环芳烃PAH,具有诱变性与致癌性,因此控制烟黑颗粒的排放不仅关系到燃烧设备中碳氢燃料的有效利用,还关系到环境的保护与人类的健康。要对烟黑颗粒的排放进行有效的控制,首先要深入研究生成烟黑的各种燃烧现象和燃烧过程,在这方面起决定作用的是各种各样迅速发展的燃烧诊断技术,因此,本文选择从燃烧诊断方法入手,以实验室火焰为研究对象,研究各种新型的测量火焰温度和烟黑颗粒体积浓度的方法,包括对已有方法的改进以及提出原创性的新方法,为日后开展烟黑颗粒的控制研究打下坚实的基础。热电偶颗粒密度法（TPD）是本文研究的第一种方法,它是近几年提出来的一种测量火焰温度和烟黑体积浓度的新方法,主要通过将细丝热电偶快速插入到火焰中并停留一段时间,待烟黑颗粒在热电偶节点表面沉积并记录下这段时间内节点温度的响应值,然后通过一组公式的转换从记录的温度响应值中计算出火焰温度和烟黑体积浓度,因此它属于一种接触式测量方法,在计算过程中需要用到节点暂态能量平衡方程和烟黑颗粒的热泳沉积率方程。本文采用这种方法对一个层流同流非预混实验室火焰进行了测量,验证... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：178 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 烟黑颗粒的特性
    1.3 火焰温度与烟黑颗粒测量技术
    1.4 本文的主要内容
2 利用热电偶颗粒密度法(TPD)测量火焰温度与烟黑体积浓度
    2.1 引言
    2.2 热电偶颗粒沉积法(TPD)的理论基础
    2.3 实验设备和测点分布
    2.4 结果分析与讨论
    2.5 本章小结
3 TPD方法测量火焰温度和烟黑体积浓度的误差分析
    3.1 引言
    3.2 热电偶测温的基本原理及误差来源分析
    3.3 烟黑投射辐射和节点与偶丝导热对节点温度响应的影响
    3.4 烟黑结构特性中的非确定因素对节点温度响应的影响
    3.5 本章小结
4 传统TPD方法初步改进研究
    4.1 引言
    4.2 TPD方法的改进计算模型
    4.3 结果分析
    4.4 本章小结
5 基于辐射逆问题求解重建火焰温度与烟黑体积浓度
    5.1 引言
    5.2 辐射传递逆问题的基本理论
    5.3 重建光学薄假定轴对称火焰温度与烟黑浓度
    5.4 重建非光学薄轴对称火焰的温度与烟黑浓度
    5.5 本章小结
6 利用火焰发射光谱重建火焰温度与烟黑体积浓度
    6.1 引言
    6.2 火焰发射光谱测量实验平台
    6.3 火焰发射光谱强度标定过程
    6.4 结果分析
    6.5 本章小结
7 全文总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 主要创新点
    7.3 未来研究工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位论文期间发表的论文



本文编号：3324470