基于分形理論的柴油機(jī)顆粒物生長(zhǎng)機(jī)理研究.pdf

1、空氣污染是人類面臨的越來(lái)越嚴(yán)重的問(wèn)題。柴油機(jī)中的顆粒物排放是其主要污染物，也是大氣中的一種嚴(yán)重危害人類健康的污染物。對(duì)柴油機(jī)排放顆粒物進(jìn)行控制是柴油機(jī)發(fā)展在今后一段時(shí)間內(nèi)的重要課題。柴油機(jī)顆粒物生成機(jī)理及其特性的研究，對(duì)控制其排放有積極意義。雖然在這方面已經(jīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)時(shí)間的研究，也獲得了許多建設(shè)性的成果，但對(duì)其形成過(guò)程完全清楚的認(rèn)識(shí)還有很長(zhǎng)的路要走。研究柴油機(jī)排氣顆粒物生長(zhǎng)機(jī)理，對(duì)于人類的健康、環(huán)境保護(hù)以及對(duì)柴油機(jī)的的發(fā)展和應(yīng)用都具有重

2、要的意義和價(jià)值。
　　本文對(duì)國(guó)內(nèi)外所進(jìn)行的碳煙生成機(jī)理研究方面的工作進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)詳細(xì)機(jī)理模型、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵约案倪M(jìn)的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。對(duì)常用的分形維數(shù)計(jì)算方法進(jìn)行了介紹，如盒子法、分規(guī)法等，簡(jiǎn)單介紹了計(jì)算機(jī)圖像二值化處理。還對(duì)目前常用的求解模型所用的數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行了介紹，并說(shuō)明了在實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，我們可以得出碳煙結(jié)構(gòu)具有分形特征這一結(jié)論。
　　本文介紹了分形的基本理論，分形動(dòng)力學(xué)的典型模型——凝聚擴(kuò)散模型（DLA）

3、和彈射凝聚模型（BA），以及分形中的重要參數(shù)——分形維數(shù)。利用動(dòng)態(tài)Monte Carlo方法，在凝聚擴(kuò)散模型（DLA）的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了了包括粒子間碰撞、枝接以及表面生長(zhǎng)和氧化等過(guò)程的碳煙生長(zhǎng)模型；介紹了計(jì)算凝聚體結(jié)構(gòu)的參數(shù)如體積、表面積、分形維數(shù)和碰撞概率的方法，以及計(jì)算凝聚體半徑等空間結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機(jī)增量算法。
　　通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行求解，對(duì)凝聚體的分形生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行了模擬，將得到的凝聚體與實(shí)驗(yàn)所觀察到的碳煙進(jìn)行了形貌上的比較，并對(duì)凝聚