基于可調(diào)諧半導體激光吸收光譜的柴油機排放NOx組分測試研究.pdf

1、近年來大氣環(huán)境問題成為社會關(guān)注點，船舶柴油機的排放是大氣污染的主要來源。為減排，機外減排措施已經(jīng)使用，但這也很難滿足新標準，為從根本上解決這一問題，需要從污染物產(chǎn)生的源頭，即柴油機缸內(nèi)燃燒過程入手。柴油機排放組分蘊含著大量燃燒信息，可以反映缸內(nèi)燃燒特性。柴油機燃燒過程持續(xù)時間短，因此對測試方法的動態(tài)響應特性要求高?，F(xiàn)有測試方法為采樣分析法，導致動態(tài)響應性差，無法獲得柴油機實時排放組分信息。因此開發(fā)適用于柴油機排放組分實時檢測的測試方法十

2、分必要。本文以可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)為根基，對其應用在柴油機排放組分實時測試上的可行性開展研究。
　　首先分析了氣體檢測方法特點及在柴油機排放檢測方面的應用情況，提出開展基于TDLAS技術(shù)的柴油機排放在線檢測技術(shù)研究。針對柴油機排放特性開展理論分析及數(shù)值模擬工作，重點分析了溫度、壓力參數(shù)對分子光譜參量的影響規(guī)律;結(jié)合環(huán)境參數(shù)的波動特點，給出定量修正算法。
　　隨后設(shè)計并搭建了基于TDLAS技術(shù)的光學測試平

3、臺，選取NO為目標氣體，在實驗室中配比已知濃度的混合氣，分別采用直接探測及諧波探測法開展穩(wěn)態(tài)濃度測試實驗研究;實驗中，研究了流動與濃度變換條件對測試的影響，測試結(jié)果與真實值較為吻合;同時，為避免因柴油機排放中未知濃度顆粒物對光信號損耗而產(chǎn)生的影響，提出了一次諧波歸一化的二次諧波測量方法。
　　最后，在TBD620型柴油機臺架上開展基于TDLAS技術(shù)測試系統(tǒng)的排放在線測試實驗研究。系統(tǒng)的動態(tài)響應速度可以達到ms量級，與AVL排放分析