甲烷/空气扩散火焰中碳烟颗粒的三维形貌演变

【摘要】：采用热泳取样技术获取了甲烷/空气扩散火焰中不同高度的碳烟颗粒,并通过原子力显微镜研究了碳烟颗粒的三维形貌随火焰高度变化的演变规律.研究所选高度下碳烟微粒的三维形貌反映出了碳烟微粒在扩散火焰中形成的各个过程,即成核、表面生长、团聚和氧化.当火焰高度HAB从30,mm增加到45,mm时,单碳烟粒子平均粒径从8.72,nm增加到11.36,nm;当HAB45,nm时,单碳烟粒子平均粒径逐渐降低;单碳烟粒子的球度比主要分布在0.01~0.30之间,表明这些碳烟粒子的碳化程度较低,呈类液态;球度比随着颗粒体积当量直径的增加而增加,且随着HAB的增加球度比随体积当量直径的增加速率变快,说明单碳烟粒子碳化程度与颗粒大小和火焰高度相关. 【作者单位】： 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室;中国汽车技术研究中心;
【关键词】： 碳烟粒子 甲烷/空气扩散火焰 形貌 原子力显微镜 体积当量直径 球度比
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2013CB228502) 国家自然科学基金资助项目(51476115)
【分类号】：TK16
【正文快照】： 燃料不完全燃烧产生的碳烟颗粒是城市大气中超细颗粒物的重要来源,已被公认为“雾霾”天气的罪魁祸首之一[1].其粒径微小、质量轻,能够长时间悬浮在大气底层,同时由于其比表面积大,容易吸附有毒、有害物质,对人体有着不可忽视的致癌、致病作用[2].近年来,随着公众健康意识的增

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