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注入氮雜質(zhì)參數(shù)對二熱器內(nèi)噴霧擴散和燃燒的影響
（論文部分內(nèi)容摘抄）
為了快速的分析不同發(fā)動機參數(shù)對燃燒過程的影響，將五種非侵入式時空分辨率極高的光學測量技術(shù)同時應用于乘用車柴油機。這些測量技術(shù)包括Mie散射、激光誘導熒光、激光誘導白熾和光譜分辨率的火焰亮度。利用這些測量技術(shù)，研究了噴嘴幾何形狀對噴霧形成、混合、點火、燃燒和碳煙形成的影響。除了對噴霧破碎有重要影響外，研究還揭示了燃燒碗壁對混合物形成和燃燒的相關(guān)性。
在石油資源日益減少和燃油成本急劇上升的時代經(jīng)濟型發(fā)動機概念得到了認可，特別是在性能和駕駛舒適性方面無需做出調(diào)整的情況下。這一要求完全符合現(xiàn)代柴油機的要求。這是柴油車在歐洲新車注冊量持續(xù)增加的主要原因。聯(lián)邦汽車交通局和司機的官方信息證實，德國近50%的新注冊汽車由柴油發(fā)動機提供動力。隨著排放標準的提高，公眾對汽車尾氣排放，特別是碳煙和可吸入顆粒物的關(guān)注越來越多，立法機構(gòu)也加強了對汽車尾氣排放的限制。目前，這種日益增長的壓力促使汽車制造商將顆粒過濾器作為滿足日益嚴格的排放法規(guī)的優(yōu)先解決方案。無論新的排放標準能否通過過濾器系統(tǒng)實現(xiàn)，很明顯，有必要進一步改進發(fā)動機的燃燒系統(tǒng)，從而降低燃料消耗和污染物排放。
測量技術(shù)
將五種不同的光學測量技術(shù)與兩個ICCD相機系統(tǒng)相結(jié)合，可以在單個發(fā)動機循環(huán)內(nèi)對一個曲軸角進行比較大信息量的同時測量。所使用的光學診斷和透明發(fā)動機的實驗裝置如圖
所示。對于三種基于激光的測量技術(shù)(Mie散射，LIF，LID)，使用Nd:YAG激光器同時操作三種波長:激光束通過光片光學引導到燃燒室，該光片光學針對LIF和LII進行了優(yōu)化，并形成約0.5 mm厚度的光片。光片可根據(jù)曲柄角度依賴的活塞位置在高度上進行調(diào)整。信號通過活塞窗口外的解耦鏡檢測，由四個相同類型的**可門控ICCD相機組合而成。三臺相機與一個光束分離光學器件組合在一個外殼內(nèi)(德國 Excelitas PCO 公司HSFC-Pro四通道像增強相機)。第四臺“德國 Excelitas PCO 公司”的相機(pco.dicam型號)用于檢測紫外線火焰亮度，與其他相機光學分離。圖像以15 個為一組，從 15 個單獨的循環(huán)中采集。下面展示的圖像是從這些單幅圖像組中取平均值得到的。
在366°CA時，與參考OP1相比，可見的點火反應較弱。在367°CA時，火焰亮度信號表明反應的開始幾乎與OP1相同，而同一時刻的LIF圖像表示蒸氣相的反彈較弱，沿燃燒碗壁的膨脹范圍較寬。燃燒室外區(qū)域向貧燃燃燒的過渡與OP1一致，只是擴散燃燒區(qū)域的份額明顯較小。
在“噴壁相互作用”課題的背景下，對同步光學測量技術(shù)進行了進一步的改進，研究表明，利用該技術(shù)，幾乎可以同時分析柴油燃燒的噴射、噴霧傳播、蒸發(fā)、點火、燃燒和煙塵排放等所有重要過程。同時應用的比較大優(yōu)點是從一個發(fā)動機循環(huán)中獲取比較大的信息量，而不丟失單個活動的復雜相互作用。
本研究對噴嘴孔長度對噴霧行為的影響及后續(xù)過程進行了總結(jié)。
德國 Excelitas PCO 公司的pco.dicam C4四分幅像增強相機，具備高分辨率、高感光度、快速幀重復率、精確捕捉超快速過程的優(yōu)點，將可實現(xiàn)高效的單光子檢測，為實驗提供強而有力的圖像數(shù)據(jù)支持。
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