乙烯層流預(yù)混火焰中碳煙顆粒長大規(guī)律研究.pdf

1、化石燃料不完全燃燒產(chǎn)生的碳煙是大氣污染物 PM的重要來源之一。碳?xì)淙剂先紵刑紵煹纳蓹C(jī)理是當(dāng)前燃燒領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。目前，國際上對生成碳煙的前驅(qū)物分子、碳煙微粒生成的物理過程、高溫環(huán)境下顆粒形態(tài)變化規(guī)律等問題的理論研究還均處在初級階段，理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果相比具有較大的誤差。研究簡單燃料火焰中碳煙的生成和演變規(guī)律，揭示簡單燃料火焰中碳煙顆粒粒徑分布規(guī)律，是研究碳煙生成機(jī)理的重要基礎(chǔ)。
　　本文通過搭建平面燃燒器（C2H4/Ar

2、/O2）層流預(yù)混燃燒實(shí)驗(yàn)臺，采用急速冷卻在線采樣結(jié)合掃描電遷移率顆粒粒徑譜儀分析技術(shù)對乙烯層流預(yù)混火焰中的碳煙顆粒進(jìn)行粒徑分布測量，研究了保護(hù)氣流速、采樣掃描時(shí)間、采樣板表面溫度和稀釋率等測試參數(shù)對測試結(jié)果的影響規(guī)律，獲得了優(yōu)化的測試參數(shù)；通過改變采樣高度和火焰溫度，研究了碳煙生成長大規(guī)律。本文的主要工作包括：
　　1.研究了保護(hù)氣流速、采樣掃描時(shí)間、采樣板表面溫度和稀釋率對碳煙粒徑分布測量結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)保護(hù)氣流速在10~44c

3、m/s范圍內(nèi)對測量結(jié)果影響不大、掃描時(shí)間選取50s能夠減少大粒徑顆粒物損失、采樣板表面溫度對測量結(jié)果影響不大。稀釋率在189~333之間為最佳稀釋率區(qū)間。
　　2.研究了不同高度碳煙顆粒粒徑分布，研究表明，碳煙成核在初始階段占據(jù)主導(dǎo)地位。之后，碳煙顆粒成核作用逐漸減弱，聚合長大作用逐漸增強(qiáng)，粒徑分布開始呈現(xiàn)雙峰性。碳煙顆粒數(shù)濃度的變化趨勢反映了顆粒成核與聚合長大作用之間的相互競爭性。
　　3.研究了火焰溫度對碳煙生成的影響，