傅立叶变换红外发射/透射（FT-IR E/T）光谱法在炭粒燃烧机理研究中的应用

摘要

该文从弥散介质的辐射特性出发,阐述了一种可同时获取颗粒表面温度和气相温度的在线测量技术--傅立叶变换红外透射/发射(FT-IR E/T)光谱法.通过与不同测温方法对蜡烛火焰、酒精灯内焰以及高温粘土颗粒尘团测量结果的比较,表明了该方法测温的准确性和优越性.辅以透光式微量给粉燃烧装置,捕捉CO在颗粒边界层内被点燃所引起的颗粒温度迅速升高现象,从而用以研究颗粒表面反应和气相反应的交互作用对煤粉/炭粒着火、燃烧燃尽的影响.

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第一章 绪论

1.1课题背景及意义

1.2文献综述

1.2.1煤粒着火

1.2.2炭粒燃烧

1.2.3炭粒/煤粒的燃烧测量方法

1.3本文的研究内容和方法

第二章弥散介质的辐射特性

2.1单颗粒的辐射特性

2.1.1颗粒对辐射的散射

2.1.2Mie理论

2.1.3颗粒吸收散射的近似理论

2.2弥散介质的辐射特性

2.2.1光学薄和光学厚

2.2.2颗粒云的独立、单次散射近似

2.3本章小结

第三章傅立叶变换红外发射/透射(FT-IRE/T)测温原理

3.1FT-IRE/T法测温公式的推导

3.2FT-IRE/T法测温的讨论

3.2.1Qsv和Fsv，F′sv，Qtv和Ftv

3.2.2燃烧室壁面温度

3.2.3非散射样品

3.2.4散射样品

3.3本章小结

第四章FT-IRE/T光谱测温实验台

4.1傅立叶红外光谱仪

4.1.1红外光谱仪及其测量光路

4.1.2实验仪器响应函数的测定

4.2微量给粉加热/燃烧实验装置

4.3本章小结

第五章 FT-IRE/T光谱测温方法的实验验证

5.1酒精灯火焰

5.1.1FT-IRE/T测温

5.1.2热电偶测温

5.1.3测量结果的比较

5.2蜡烛火焰

5.2.1FT-IRE/T测温

5.2.2辐射高温计测温

5.2.3测量结果的比较

5.3非反应性颗粒--高温粘土尘团

5.3.1实验准备

5.3.2测量位置的确定

5.3.3测量结果

5.4测量精度的分析

5.5本章小结

第六章 FT-IRE/T光谱法在炭粒燃烧机理研究中的应用

6.1实验样品

6.2实验过程及数据处理

6.3实验结果及分析

6.3.1炭粒燃烧FT-IRE/T测量光谱

6.3.2实验结果与模型预报比较

6.4本章小结

第七章 结论

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的论文