如图中所示，燃料供给系统主要由燃料气（本实验采用 99。95%的乙烯气体 作为燃料气体，掺混燃料为汽化的戊醇气体）、氧化剂（高纯空气，纯度 99。999%）、 输运气（高纯 N2，纯度 99。999%）、保护气（高纯 N2，纯度 99。999%）、质量 流量控制系统和蠕动泵组成。 气体流量控制器采用四个质量流量控制器

（SevenStar，北京），具有高精度、响应快、抗电磁干扰的优点，可以精确控制 燃料气、空气、输运气体和保护气等的质量流量，从而精确控制气流速以及掺混 比等参数，以确保在不同掺混燃料下能够获得具有参照性的火焰工况。蠕动泵

（Gilson，法国）具有无污染、重复精度高、维护使用简单的优点，适合输运本 实验中所使用的挥发性戊醇类物质。在实验前，须对蠕动泵进行标定以确定各种 戊醇在相应流量下的蠕动泵转速。

第 12页 本科毕业设计说明书

2。1。3 加热蒸发系统

本实验中所采用的戊醇在常温下均为液态，为了确保掺混燃料按照预定比例 混合均匀，采用气体燃烧。在戊醇进入燃料管路与乙烯进行掺混之前须对液态戊 醇加热，使其蒸发。为了确定蒸发所需的温度，整理实验中所采用的戊醇三种同 分异构体相关物性与试剂信息于下表。

表 2。1 戊醇物性与试剂信息

种类 沸点/℃ 密度 /g cm-3

正戊醇

试剂纯度 试剂品牌

（1-Pentanol） 异戊醇

（3-Methyl-1-butanol）

2-甲基丁醇

（2-Methyl-1-butanol）

137。3 0。811 ＞99。5%(GC)

131。1 0。8104 99。5%

127。5 0。8152 99%

MACKLIN 公司

注：以上数据为在 273。15K，101。3kPa 条件下。

实验中在燃料管路外缠绕电加热带并裹有保温材料对管路中燃料气体进行 加热，加热带连接控温箱，敷设热电偶进行测温，设定加热温度为 170℃。在燃 料管路的初段设置有蒸发器，戊醇燃料在蒸发器中受热蒸发，与同样被加热到 170℃的乙烯气体进行混合。文献综述

2。1。4 初生颗粒取样系统

初生颗粒在热泳效应下向冷区域迁移，为了获得足量的初生颗粒以便于后续 分析，本实验中用石英玻璃片对初生颗粒进行采样。所用的石英圆形光滑玻璃片 直径为 50mm，厚度为 5mm。将玻璃片水平地固定在火焰正上方，中心对准火 焰中轴线。火焰的烟点，即初生颗粒的生成速率与氧化速率相同的高度位置。从 Gogoi[19]的研究中了解到，在低于烟点的位置，由于初生颗粒生成缓慢，即使经历几个小时也无法收集到实验所需的颗粒物质量，而在过高的位置由于火焰的不 稳定性（跳动）会导致火焰高度的随机变化，这在一些情况下是无法避免的，因 此通过沉积法采集初生颗粒的高度应该高于烟点，低于火焰可见高度。本实验中 设置采样高度为 30mm。采样时间为 30min。每次可以沉积采集大约 15mg 初生 颗粒。在多次试验中发现，实验中石英玻璃片对采样点下部的火焰形态干扰很小。

玻璃片的另一面贴附有冷水盘，利用循环冷水进行冷却以防止玻璃片表面温 度过高，维持初生颗粒的形态与性质，恒温水箱（特域机电，广州）可以保持冷 却水的温度大致恒定。值得注意的是，利用玻璃片进行沉积采样有可能会采集到 焦油类物质，但是碳烟颗粒在数量上占绝大多数，因此可忽略焦油类碳氢化合物 的影响[29]。在采集完成后，立刻将碳烟颗粒装入玻璃容量瓶中密闭储存。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-