基于分形理論和拉曼光譜試驗(yàn)對(duì)柴油機(jī)排氣顆粒物在不同工況下的理化特性變化規(guī)律進(jìn)行研究.利用分形理論對(duì)透射電鏡圖進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),顆粒物分形維數(shù)處于1.58～1.87,隨轉(zhuǎn)速增加而變大,隨負(fù)荷增加而減小;通過(guò)拉曼光譜分析發(fā)現(xiàn),在高轉(zhuǎn)速或低負(fù)荷工況下,顆粒物D1峰(1 360 cm^-1)半高寬、I_D1/I_G（D1峰和G峰相對(duì)強(qiáng)度）與I_D3/I_G（D3峰和G峰相對(duì)強(qiáng)度）呈升高趨勢(shì).研究結(jié)果表明:低轉(zhuǎn)速或高負(fù)荷下,顆粒物通常呈鏈狀分布,顆粒物間排列相對(duì)疏松;高轉(zhuǎn)速或低負(fù)荷下,顆粒物的無(wú)序度增強(qiáng),容易被氧化,有利于顆粒物捕集器再生. 

【文章來(lái)源】：上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,34(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架實(shí)物圖

利用Image-Pro Plus 6.0軟件,通過(guò)對(duì)TEM圖像中每個(gè)基本碳粒子進(jìn)行手工界定的方式獲取Dp、L、Ap和Aa,如圖2所示.利用式(3)和式(5)可以得出顆粒物的N和Rg,從而畫出lgN-lg(2Rg/Dp)坐標(biāo)圖,如圖3所示.利用Origin軟件進(jìn)行多點(diǎn)擬合,能夠得到一條直線,直線斜率為Df,直線截距為kg.

6個(gè)工況下柴油機(jī)排氣顆粒物的分形維數(shù)見表3.由表可知,分形維數(shù)處于1.58～1.87.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低負(fù)荷時(shí),對(duì)工況1、3和5進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),分形維數(shù)隨轉(zhuǎn)速增加而增加.在高負(fù)荷下,對(duì)比分析工況2、4和6發(fā)現(xiàn),分形維數(shù)亦隨轉(zhuǎn)速增加而增加.主要原因是轉(zhuǎn)速較高時(shí),燃燒持續(xù)的時(shí)間縮短,抑制了基本碳粒子的表面生長(zhǎng),從而導(dǎo)致基本碳粒子粒徑減小;同時(shí),高轉(zhuǎn)速下的缸內(nèi)溫度與壓力較大,氧化作用較強(qiáng),也會(huì)導(dǎo)致基本碳粒子粒徑減小.研究表明,基本碳粒子的粒徑越小,顆粒物的比表面積越大,對(duì)可溶性有機(jī)物吸附能力就越強(qiáng),分形維數(shù)也就越大.表3 不同工況下顆粒物樣品分形維數(shù)Table 3 Fractal dimension of PM samples at different operation conditions 參數(shù) 工況1 工況2 工況3 工況4 工況5 工況6 Df 1.65 1.58 1.79 1.72 1.87 1.79

【參考文獻(xiàn)】：
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