燃烧火焰中核态碳烟颗粒粒度分布的在线检测研究

采用非侵入式无干扰针孔采样器与扫描型运动颗粒粒度分级仪(scanning mobility particle sizer,SMPS)相连接的方法,对乙烯/空气反扩散火焰中初始成核碳烟颗粒的粒度分布进行了在线检测。首先确定了SMPS的实时在线检测的实验研究过程,然后分析并讨论了碳烟采样稀释系统的稀释率计算方法。初步检测结果表明,在火焰底部粒径为3 nm的核态碳烟颗粒的数量大约在1012个/cm3以上,随着测量点位置增高,核态碳烟颗粒的数量减少,且粒径增大,碳烟粒度分布曲线逐渐向右移动,说明在火焰底部核态碳烟颗粒处于生长长大的状态。初始成核颗粒由于异相凝结和表面沉积而长大,同时伴随着核态碳烟颗粒之间较为剧烈的颗粒凝并和聚结现象。