乙烯層流預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生的碳煙是大氣污染物 PM的重要來源之一。碳氫燃料燃燒中碳煙的生成機理是當前燃燒領域研究的重點。目前，國際上對生成碳煙的前驅物分子、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，理論計算值與實驗測量結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，是研究碳煙生成機理的重要基礎。
　　本文通過搭建平面燃燒器（C2H4/Ar

2、/O2）層流預混燃燒實驗臺，采用急速冷卻在線采樣結合掃描電遷移率顆粒粒徑譜儀分析技術對乙烯層流預混火焰中的碳煙顆粒進行粒徑分布測量，研究了保護氣流速、采樣掃描時間、采樣板表面溫度和稀釋率等測試參數對測試結果的影響規(guī)律，獲得了優(yōu)化的測試參數；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.研究了保護氣流速、采樣掃描時間、采樣板表面溫度和稀釋率對碳煙粒徑分布測量結果的影響，發(fā)現保護氣流速在10~44c

3、m/s范圍內對測量結果影響不大、掃描時間選取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主導地位。之后，碳煙顆粒成核作用逐漸減弱，聚合長大作用逐漸增強，粒徑分布開始呈現雙峰性。碳煙顆粒數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，