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激光式消光烟度计检测管的设计及可行性分析
作 者: 谭金强
导 师: 韩永强
学 校: 吉林大学
专 业: 动力工程
关键词: 排放烟度 激光 烟度计检测管 射流腔
分类号: TH83
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 43次
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内容摘要
随着经济的发展,越来越多的家庭拥有了自己的私家车,而这就造成了中国汽车保有量的不断增加,而汽车数量的不断增加导致了污染现象的严重化,随着控制排放法规的不断出台,汽车的排放标准不断提升,这就需要高灵敏度的仪器来检验汽车的排放烟度。本课题按照Beer-Lambert定律的相关原理,设计了一种新型的激光式消光烟度计的检测管部分。本系统可继续用于以后整个激光式消光烟度计的进一步研制。进而在以后为有关环保部门和科研机构提供可依靠的烟度检测装置。在本论文中,提出了烟度计检测管单元的总体设计思想以及相关设计参数,并详细论述了其中可能存在的问题并提出了解决措施。并通过与AVL439消光式烟度计的对比试验来分析了该装置的用于烟度检测的可行性。其中保护气与样气之间的隔离问题是本系统的设计关键和技术难点。本文的主要贡献如下:1:分析了各种检测管的进排气形式,根据各种进排气形式的特点,选出了最优化的检测管进排气形式。2:创新性地引入射流腔来解决样气与保护气之间的密封问题,使得这一难题得到解决。3:创新性地引入了激光这种新型光源来代替白光等普通光源,使得烟度测量结果的准确性有望得到进一步提高。4:进行了与AVL439的对比试验,验证了该装置用于烟度测量的可行性。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-10 第一章 绪论 10-22 1.1 汽车造成大气污染的现状及危害 10-17 1.2 排放法规现状 17-20 1.3 本课题的研究意义 20-22 第二章 :国内外烟度计的研究现状 22-32 2.1 机动车排放颗粒物(碳烟和颗粒物)的生成机理 22 2.2 烟度的定义及影响机动车排放烟度的主要因素: 22-23 2.3 透光式烟度计的测定值 23-25 2.4 机动车发动机排放烟度的测试方法: 25-31 2.4.1 滤纸式烟度计法及典型的滤纸式烟度计 25-27 2.4.2 消光式烟度计法及典型的消光式烟度计 27-31 2.5 本课题的主要研究内容 31-32 第三章 :激光式消光式烟度计检测管的设计 32-50 3.1 消光式烟度计的技术要求及其检测管的设计原理 32-34 3.2 检测管进排气形式确定及分析 34-37 3.3 检测管的尺寸参数设计 37-40 3.3.1 雷诺数需求 37 3.3.2 层流实现 37-38 3.3.3 检测管材质选择 38 3.3.4 尺寸结构参数具体计算 38-40 3.4 光源选择 40-41 3.4.1 白光光源的缺点 40 3.4.2 激光光源优点 40-41 3.5 烟度计检测管各单元的设计 41-47 3.5.1 光学元件防污染设计 41-42 3.5.2 保护气与样气隔离设计 42-44 3.5.2.1 文丘里射流器的原理 42 3.5.2.2 文丘里射流管在样气与保护气隔离中的应用 42-44 3.5.3 检测管各单元设计图: 44-45 3.5.4 各单元连接方式设计 45 3.5.5 检测管的总装配图: 45-47 3.6 检测管附属单元的设计 47-48 3.6.1 温度控制单元 47 3.6.2 尾气稳定系统 47 3.6.3 废气清除装置 47-48 3.6.4 各单元设计图及总设计图 48 3.7 本章小结 48-50 第四章 激光式烟度计可用性评测 50-54 4.1 实验目的 50 4.2 评测方案 50-52 4.3 实验结论 52-54 第五章 全文总结及工作展望 54-56 5.1 全文工作总结 54 5.2 本研究主要创新点 54 5.3 今后工作展望 54-56 5.3.1 激光光源的进一步确定 54-55 5.3.2 不同成分对消光度的敏感性分析 55 5.3.3 电控系统及显示系统的设计 55 5.3.4 系统关键参数对测量精度的影响 55-56 参考文献 56-60 致谢 60
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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 成分分析仪器
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