煙絲結(jié)構(gòu)對不同圓周卷煙燃燒狀態(tài)的影響研究.pdf

1、深入了解卷煙的燃燒狀態(tài)和煙絲的受熱狀況是研究主流煙氣成分釋放的關(guān)鍵。為了探究煙絲結(jié)構(gòu)對不同圓周卷煙燃燒狀態(tài)的影響，本文建立了卷煙燃燒狀態(tài)的綜合表征方法，分別以葉組配方相同的三種圓周卷煙和不同煙絲結(jié)構(gòu)的兩種圓周的卷煙為研究對象，在相同的抽吸條件下表征對比分析的上述卷煙樣品的燃燒狀態(tài)。主要研究內(nèi)容包括以下三個部分：
　?。?）建立了卷煙燃燒狀態(tài)的綜合表征方法。綜合表征指標主要包括卷煙燃燒錐氣固相溫度分布、壓力及氣流分布、燃燒速率、燃燒

2、錐區(qū)域分布特征。其中①瞬時燃燒速率表征方法的建立是基于卷煙溫度檢測技術(shù)，即以燃燒錐特征溫度T0.5的移動表征卷煙瞬時燃燒速率，同時將燃燒溫度和燃燒速率關(guān)聯(lián)起來，能夠準確地獲得卷煙在燃吸過程中煙絲實時參與燃燒反應(yīng)的量；②根據(jù)卷煙燃燒錐氣相溫度分布特征、傳熱特點，將燃燒錐劃分為煙灰區(qū)、煙灰與燃燒過渡區(qū)、燃燒區(qū)和熱解區(qū)，構(gòu)建了卷煙燃燒錐區(qū)域劃分的約束條件。基于matlab程序語言開發(fā)了“卷煙瞬時燃燒速率計算軟件”和“卷煙燃燒錐區(qū)域劃分軟件”，

3、通過對測量到的氣相溫度分布數(shù)據(jù)進行批處理，可以獲得卷煙瞬時燃燒速率和卷煙燃燒錐各區(qū)域的體積變化情況。
　　（2）表征并對比分析了圓周對卷煙燃燒狀態(tài)的影響，結(jié)合燃燒狀態(tài)深入分析了三種圓周卷煙主流煙氣成分釋放差異。結(jié)果表明：①抽吸過程中燃燒錐表面固相最高溫隨隨圓周的減小而增大；燃燒錐體積隨圓周的減小而減小，內(nèi)部氣相最高溫、特征溫度則隨圓周的減小而增大；燃燒線附近軸心位置處的溫度和升溫速率隨圓周的減小而增大；②卷煙瞬時速率與抽吸曲線有較

4、強的相關(guān)性，瞬時線性燃燒速率（LBR）與圓周呈負相關(guān)，瞬時質(zhì)量燃燒速率(MBR)則與圓周呈正相關(guān)。對瞬時線性燃燒速率和瞬時質(zhì)量燃燒速率積分計算可求得燃吸過程中三種圓周卷煙燃燒線向前推進的距離和單口耗絲量，燃燒線推進距離隨圓周的減小而增大，單口耗絲量隨圓周的減小而減小。③圓周對卷煙主流煙氣成分釋放量影響顯著。常規(guī)煙氣成分、7種Hoffman成分、大部分醛類成分（甲醛除外）釋放量均隨圓周的減小而減?。蝗N圓周卷煙主流煙氣中大部分成分單口釋放

5、量差異顯著；根據(jù)單口耗絲量可以得到單位質(zhì)量煙絲主流煙氣成分釋放量，單位質(zhì)量煙絲主流煙氣大部分成分釋放量隨圓周的減小而增大。
　　（3）分別研究了切絲寬度、煙絲長度分布、煙絲填充密度對兩種圓周（17mm和24mm）卷煙燃燒狀態(tài)的影響。結(jié)果表明：①煙絲結(jié)構(gòu)對卷煙燃燒錐表面固相最高溫影響顯著，減小煙絲寬度會導致燃燒錐表面固相最高溫升高，煙絲特征尺寸對不同圓周卷煙燃燒錐表面固相溫度影響不同；②煙絲結(jié)構(gòu)對卷煙燃燒速率影響顯著。增大填充密度和