寬壓力層流預(yù)混火焰實驗平臺研制.pdf

1、本論文主要以研制一臺寬壓力層流預(yù)混火焰實驗平臺（下文簡稱為“實驗平臺”或“寬壓力燃燒實驗平臺”），用于各種燃料的實驗研究，提出了研制該實驗平臺的基本構(gòu)想，闡述了設(shè)計該實驗平臺各部分所依據(jù)的基本原理，及據(jù)此做出的該實驗平臺各部分的具體設(shè)計，并介紹了根據(jù)該設(shè)計制作而成的實驗平臺的安裝調(diào)試過程及調(diào)試結(jié)果，最后依托該實驗平臺測量了30Torr、150Torr和760Torr等三個壓力條件下的層流預(yù)混乙烯/氧氣火焰。該實驗平臺主要由燃燒室、電離室

2、、離子傳輸系統(tǒng)和一臺基于同步輻射真空紫外單光子電離的反射式飛行時間質(zhì)譜儀構(gòu)成，可用于碳氫燃料、生物質(zhì)燃料和含氮燃料的在不同壓力條件下的燃燒化學(xué)研究。在定性分析方面，該實驗平臺可以檢測活性燃燒中間產(chǎn)物、區(qū)分同分異構(gòu)體并鑒別多環(huán)芳香烴等；在定量方面，該實驗平臺可以用來測量火焰中反應(yīng)物、中間體和最終產(chǎn)物的絕對濃度（摩爾分數(shù)）隨燃燒器軸向的變化曲線等信息，是開展寬壓力燃燒化學(xué)實驗研究的重要工具。
　　 本論文的內(nèi)容共分為五章。第一章主要

3、概述了燃燒診斷技術(shù)的發(fā)展歷史及燃燒研究現(xiàn)狀，提出了研制寬壓力燃燒實驗平臺的基本構(gòu)想。本章在簡要比較了各種燃燒診斷方法的優(yōu)缺點后，與其它診斷技術(shù)相比，分子束質(zhì)譜結(jié)合真空紫外單光子電離技術(shù)有無可比擬的優(yōu)勢：軟電離、電離能量連續(xù)可調(diào)。此外，本章還簡要闡述了開展寬壓力燃燒研究的必要性。最后基于文獻調(diào)研，提出了研制一臺寬壓力燃燒平臺的基本構(gòu)想。
　　 第二章主要闡述了設(shè)計寬壓力實驗平臺各部分所依據(jù)的基本原理。首先簡要回顧了飛行時間質(zhì)譜技術(shù)

4、的發(fā)展歷史；然后按照歷史發(fā)展順序依次介紹和分析了飛行時間質(zhì)譜若干關(guān)鍵技術(shù)，主要包括雙場加速、反射電場、垂直引入和延時聚焦等；最后，簡單介紹了離子調(diào)制系統(tǒng)的基本原理。
　　 第三章詳細介紹了寬壓力燃燒實驗平臺各個部分的具體設(shè)計。主要包括寬壓力燃燒實驗平臺的整體結(jié)構(gòu)、真空系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)這五部分的設(shè)計。
　　 第四章簡單介紹了根據(jù)前面的設(shè)計制作而成的寬壓力燃燒實驗平臺的安裝調(diào)試過程以及調(diào)試的結(jié)果。