Оптические методы и приборы анализа дисперсного состава и концентрации конденсированной фазы отработавших газов в процессах фильтрации СВС-материалами

• Автор: Исаева, Жанар Максовна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Глава 1 Приборы и методы экспериментальной физики при
определении параметров твердых частиц в конденсированной фазе продуктов сгорания углеводородных топлив. Цели и задачи исследований
1.1 Состав конденсированных фаз продуктов сгорания
1.2 Приборы для определения оптической плотности конденсированных фаз
1.3 Приборы для определения массового содержания твердых частиц в конденсированных фазах
1.4 Выводы по главе 1. Цели и задачи исследования
Глава 2 Разработка методов определения массовых концентраций и
температур твердых частиц в конденсированной фазе продуктов сгорания топлив в процессе очистки в фильтрах
2.1 Определение массовых концентраций твердых частиц по результатам оптического зондирования
2.2 Оптические свойства твердых частиц в потоках отработавших
газов
2.3 Определение температур в потоке конденсированной фазы продуктов сгорания
2.4 Выводы по главе
Глава 3 Экспериментальные установки, приборы и оборудование для
определения параметров твердых частиц в конденсированной фазе продуктов сгорания углеводородных топлив, в процессе фильтрования в пористых СВС-структурах. Методики проведения исследований
3.1 Экспериментальные установки
3.2 Материалы исследуемых фильтров
3.3 Программа и методики проведения экспериментальных
исследований
3.4 Выводы по главе
Глава 4 Результаты исследований параметров твердых частиц при
очистке конденсированной фазы продуктов сгорания углеводородных топлив в СВС-фильтрах
4.1 Влияние характеристик конденсированных фаз на параметры
* твердых частиц в процессе фильтрования
4.2 Влияние физических характеристик пористых СВС-фильтров на параметры улавливаемых твердых частиц в процессе фильтрования
4.3 Результаты поперечного оптического зондирования реакторов
сажевых СВС-фильтров
4.4 Выводы по главе
Основные выводы по работе
Литература
Ежегодный рост техногенного воздействия промышленности и транспорта на окружающую среду приводит к необратимым изменениям значений ее параметров от ранее существовавших, что все чаще приводит к экологическим кризисам и катастрофам на локальном уровне (фотохимический смог, кислотные осадки, загрязнения водоемов биогенами) и в глобальном масштабе (образование парникового эффекта, разрушение озонового слоя в стратосфере).
Обеспечение экологического благополучия связано с выполнением конкретных научно-технических программ и решений. Снижение выбросов твердых частиц с дымовыми газами транспорта и промышленности связано с созданием специальных устройств, фильтрующих материалов и здесь не существует достаточного накопленного объема знаний о процессах, дающего возможность вести целенаправленную работу по созданию высокоэффективных технических решений.
Актуальность настоящего исследования состоит в том, что оно посвящено решению проблемы изучения физических процессов очистки конденсированных фаз отработавших газов в пористых проницаемых СВС-фильтрах, созданию методов исследования физических параметров и приборного комплекса для изучения процессов.
Цель работы: совершенствование оптических методов и разработка на их основе приборов анализа дисперсного состава, концентрации и температур конденсированной фазы отработавших газов.
Для достижения поставленной цели определены следующие основные задачи исследования:
1. Разработать оптические методы и методики определения дисперсного состава и разделения твердых частиц в составе продуктов сгорания по фракциям и по происхождению, с учетом их продольного и поперечного распределения в потоках отработавших газов;
Используя результаты измерения интенсивности ослабления проходящего света через объем пламени на длине волны можно вычислить
а также, полагая известным из статистических данных значения коэффициента Ь, определить величину параметра а:
Далее, используя полученное значение параметра а, найдем £{>Т) = е1:
По опытным данным, обобщенным в работе [44], величина показателя Ъ для диффузионных пламен ацетилена, бензола, светильного газа и ацетона равна Ъ = 0,66... 1,43. Р.К.Милликен [112] исследовав оптические характеристики образцов сажи пламен ацетилена и этилена, дает более широкие изменения показателя степени рассеяния Ъ = 0,9... 1,9. Для дизельной сажи Д.Матсуи нашел следующее значение Ъ = 1,38. Считается, что изменение численных значений показателя Ъ связаны с различиями химического состава и размеров частиц сажи.
Как отмечалось выше, величина показателя Ъ в выражении для коэффициента ослабления (2.52) зависит от состава и размеров частиц сажи и может быть вычислена с использованием теории в.М1е [108] эксперименталь-
£(&2>Т)
Є2=І - ехр (~КЯЬ) = I - ехр —— = I - ехр(-с),

(2.53)
(2.54)
(2.55)
Если представить соотношение —, то получаем

Є2 Є2
(2.56)