基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜的柴油機(jī)排放NOx組分測(cè)試研究.pdf

1、近年來大氣環(huán)境問題成為社會(huì)關(guān)注點(diǎn)，船舶柴油機(jī)的排放是大氣污染的主要來源。為減排，機(jī)外減排措施已經(jīng)使用，但這也很難滿足新標(biāo)準(zhǔn)，為從根本上解決這一問題，需要從污染物產(chǎn)生的源頭，即柴油機(jī)缸內(nèi)燃燒過程入手。柴油機(jī)排放組分蘊(yùn)含著大量燃燒信息，可以反映缸內(nèi)燃燒特性。柴油機(jī)燃燒過程持續(xù)時(shí)間短，因此對(duì)測(cè)試方法的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性要求高?，F(xiàn)有測(cè)試方法為采樣分析法，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)響應(yīng)性差，無法獲得柴油機(jī)實(shí)時(shí)排放組分信息。因此開發(fā)適用于柴油機(jī)排放組分實(shí)時(shí)檢測(cè)的測(cè)試方法十

2、分必要。本文以可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)為根基，對(duì)其應(yīng)用在柴油機(jī)排放組分實(shí)時(shí)測(cè)試上的可行性開展研究。
　　首先分析了氣體檢測(cè)方法特點(diǎn)及在柴油機(jī)排放檢測(cè)方面的應(yīng)用情況，提出開展基于TDLAS技術(shù)的柴油機(jī)排放在線檢測(cè)技術(shù)研究。針對(duì)柴油機(jī)排放特性開展理論分析及數(shù)值模擬工作，重點(diǎn)分析了溫度、壓力參數(shù)對(duì)分子光譜參量的影響規(guī)律;結(jié)合環(huán)境參數(shù)的波動(dòng)特點(diǎn)，給出定量修正算法。
　　隨后設(shè)計(jì)并搭建了基于TDLAS技術(shù)的光學(xué)測(cè)試平

3、臺(tái)，選取NO為目標(biāo)氣體，在實(shí)驗(yàn)室中配比已知濃度的混合氣，分別采用直接探測(cè)及諧波探測(cè)法開展穩(wěn)態(tài)濃度測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究;實(shí)驗(yàn)中，研究了流動(dòng)與濃度變換條件對(duì)測(cè)試的影響，測(cè)試結(jié)果與真實(shí)值較為吻合;同時(shí)，為避免因柴油機(jī)排放中未知濃度顆粒物對(duì)光信號(hào)損耗而產(chǎn)生的影響，提出了一次諧波歸一化的二次諧波測(cè)量方法。
　　最后，在TBD620型柴油機(jī)臺(tái)架上開展基于TDLAS技術(shù)測(cè)試系統(tǒng)的排放在線測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究。系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度可以達(dá)到ms量級(jí)，與AVL排放分析