甲烷/空氣擴(kuò)散火焰中碳煙顆粒的三維形貌演變

【摘要】：采用熱泳取樣技術(shù)獲取了甲烷/空氣擴(kuò)散火焰中不同高度的碳煙顆粒,并通過原子力顯微鏡研究了碳煙顆粒的三維形貌隨火焰高度變化的演變規(guī)律.研究所選高度下碳煙微粒的三維形貌反映出了碳煙微粒在擴(kuò)散火焰中形成的各個(gè)過程,即成核、表面生長、團(tuán)聚和氧化.當(dāng)火焰高度HAB從30,mm增加到45,mm時(shí),單碳煙粒子平均粒徑從8.72,nm增加到11.36,nm;當(dāng)HAB45,nm時(shí),單碳煙粒子平均粒徑逐漸降低;單碳煙粒子的球度比主要分布在0.01~0.30之間,表明這些碳煙粒子的碳化程度較低,呈類液態(tài);球度比隨著顆粒體積當(dāng)量直徑的增加而增加,且隨著HAB的增加球度比隨體積當(dāng)量直徑的增加速率變快,說明單碳煙粒子碳化程度與顆粒大小和火焰高度相關(guān). 【作者單位】： 天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國汽車技術(shù)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 碳煙粒子 甲烷/空氣擴(kuò)散火焰 形貌 原子力顯微鏡 體積當(dāng)量直徑 球度比
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2013CB228502) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51476115)
【分類號(hào)】：TK16
【正文快照】： 燃料不完全燃燒產(chǎn)生的碳煙顆粒是城市大氣中超細(xì)顆粒物的重要來源,已被公認(rèn)為“霧霾”天氣的罪魁禍?zhǔn)字籟1].其粒徑微小、質(zhì)量輕,能夠長時(shí)間懸浮在大氣底層,同時(shí)由于其比表面積大,容易吸附有毒、有害物質(zhì),對(duì)人體有著不可忽視的致癌、致病作用[2].近年來,隨著公眾健康意識(shí)的增

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