碳黑沉积法用于非预混乙烯火焰检测的影响因素分析

碳黑沉积法是一种测量火焰中碳黑容积份额的新方法,它通过将热电偶快速插入到火焰中的不同位置让碳黑在热电偶节点上沉积然后利用这段时间内记录的节点温度值计算出火焰中不同位置处的碳黑容积份额,但其用于非预混乙烯火焰检测时存在三大影响因素:热电偶偶丝的导热,沉积到热电偶节点上碳黑的密度数值和碳黑颗粒团直径数值,这些参数在以往的研究中采用的都是经验数据,误差较大。该文针对这三大因素采用数值模拟的方法对他们对检测结果的影响进行了分析。发现在这3个易被忽略的因素中,偶丝导热和节点上碳黑密度对检测结果有较大影响,而碳黑颗粒团的直径数值则影响不大。

模拟碳烟在DPF过滤壁面上沉积特性的试验

基于可视化单通道试验台架,采用固体颗粒发生器产生来流颗粒使颗粒均匀沉积到柴油机颗粒捕集器(DPF)过滤壁面上,使用激光位移传感器在线测量过滤壁面上颗粒层厚度和电镜离线观测颗粒层形貌与结构,对碳黑颗粒特性和灰沉积量在DPF过滤壁面上的沉积过程开展研究.结果表明:针对颗粒层厚度曲线,沉积过程可分为深床期、长树期、搭桥期及颗粒层期;而针对过滤压降曲线分为深床期、过渡期和颗粒层期.随壁面过滤速度增大,过滤压降增大,颗粒层厚度增大,形成的颗粒层越致密,且厚度曲线进入颗粒层期的厚度从15μm增加至约30μm.在固定的壁面过滤速度工况下,由于碳黑颗粒特性存在差异,颗粒自身团聚程度越高(SB4A>FW200>PU),对应的最终过滤压降和堆积密度越大.在有灰沉积的工况下,随着灰沉积量从0g/L增加至6g/L,沉积碳黑颗粒时,DPF的初始压降增大,但最终过滤压降和碳黑颗粒层的堆积密度呈先减小后增大的趋势,尤其在灰沉积量为2g/L时同时达到最低.