發(fā)布時間：2017-08-04 08:42

  本文關(guān)鍵詞：基于丙酮平面激光誘導(dǎo)熒光氣流混合比測量研究

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【摘要】：在發(fā)動機工作過程中,燃料與空氣的混合比分布決定發(fā)動機的點火性能、火焰穩(wěn)定性以及有害尾氣排放等問題,而這在發(fā)動機設(shè)計中起到關(guān)鍵作用。而發(fā)動機一般都是擴散燃燒。因此,本文利用高精度的光學(xué)診斷技術(shù)——示蹤平面激光誘導(dǎo)熒光(PLIF)技術(shù)對擴散流場中氣流混合比定量分布特性進行了測量。獲得了靜態(tài)空氣和動態(tài)空氣下的定量氣流混合比分布。對甲醛、甲苯、NO和丙酮等常用的示蹤粒子作了比較分析,在常溫常壓下,根據(jù)PLIF技術(shù)對示蹤粒子的實驗要求,選擇出了丙酮作為氣流混合比測量實驗的理想示蹤劑。同時根據(jù)已知的丙酮PLIF熒光強度表達式,分析了影響熒光強度的相關(guān)因素。根據(jù)熒光強度表達式的簡化,提出了定量測量氣流混合比的實驗方案。同時,根據(jù)提出的實驗方案要求,設(shè)計了一套可溫控的丙酮加注系統(tǒng),實現(xiàn)了丙酮摩爾分數(shù)的定量配比。丙酮摩爾分數(shù)定標實驗,是定量測量氣流混合比的基礎(chǔ)。為了獲得高信噪比圖片,對丙酮的熒光壽命進行了測量,得到丙酮熒光壽命為6ns,并且確定了實驗各組成部分之間的時間延遲和門寬。然后,通過實驗,獲得了丙酮熒光信號強度與激光能量成線性關(guān)系。當(dāng)激光能量為1m J時,最適合流場測量實驗。最后,利用平焰燃燒器對進行了丙酮摩爾分數(shù)定標實驗,獲得丙酮熒光信號強度與丙酮摩爾分數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。對擴散流場的氣流混合比分布特性進行了定量測量。當(dāng)空氣射流速度為零時,氣流混合比僅受燃料射流擴散作用影響,隨著燃料射流速度的增加,氣流混合作用減弱;當(dāng)空氣射流速度不為零時,氣流混合比除了受到燃料射流擴散作用外,還與射流間相互擾動有關(guān)。當(dāng)空氣射流速度較小時,對燃料射流混合比影響較小。增大空氣射流速度,射流之間的擾動增加,氣流混合作用增強。
【關(guān)鍵詞】：示蹤粒子 PLIF技術(shù) 定標 混合比
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK401
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題的研究目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究進展及現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 示蹤粒子特性研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 氣流混合特性國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 氣流混合特性國外研究進展11-13
• 1.2.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 氣流混合比測量理論分析15-24
• 2.1 引言15
• 2.2 PLIF技術(shù)理論分析15-17
• 2.2.1 激光誘導(dǎo)熒光15
• 2.2.2 PLIF技術(shù)15-17
• 2.3 示蹤粒子比較分析17-21
• 2.4 丙酮光物理特性21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第3章 流場混合比定標實驗24-43
• 3.1 引言24
• 3.2 丙酮PLIF定標實驗裝置24-30
• 3.2.1 激光器系統(tǒng)25-26
• 3.2.2 信號采集系統(tǒng)26-27
• 3.2.3 控制系統(tǒng)27-28
• 3.2.4 丙酮蒸汽發(fā)生器28-30
• 3.3 丙酮濃度標定實驗30-42
• 3.3.1 丙酮熒光壽命實驗分析30-32
• 3.3.2 丙酮熒光信號強度與能量關(guān)系32-39
• 3.3.3 丙酮濃度標定39-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 擴散流場氣流混合比測量研究43-56
• 4.1 引言43
• 4.2 同軸燃燒器43-44
• 4.3 靜態(tài)空氣擴散流場混合比特性研究44-52
• 4.4 動態(tài)環(huán)境擴散流場混合比特性研究52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-61
• 致謝61

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 成曉北;潘立;鞠洪玲;;現(xiàn)代車用發(fā)動機冷卻系統(tǒng)研究進展[J];車用發(fā)動機;2008年01期

2 張萬里;付雪青;何邦全;;基于PLIF的混合氣溫度和濃度測量及其應(yīng)用[J];中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2014年09期

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本文編號：618656