毕业论文移动版

实现柴油燃烧可视化的方法大致可以分为五种：分别是光学观察窗分别在发动机的上面、下面和侧面时共三种方法，以及快速压缩膨胀法和内窥镜法这两种方法。

随着时间的推移以及人们在柴油机方面的不断研究认识，柴油机燃烧过程的许多问题已经得到了解决。对于柴油机喷雾燃烧过程的研究过程大致可以分为三个阶段。第一阶段是研究进气系统形成的进气涡流对于喷油器喷雾形状的影响，进行喷射压力和喷油量对于燃烧过程中燃烧固体颗粒的形成和氮氧化物的含量的关系的研究；第二阶段的主要任务是进行柴油机喷雾燃烧过程火焰温度场的研究，NOx的形成直接受到燃烧室缸内温度的影响，因此科学界开发了双色法（双色发测温是红外线测温的一种）用于柴油机燃烧过程中缸内火焰温度的测量，双色法的开发并不能阻止人们对于火焰温度探测的脚步，这只是提出了一种方案，推动了柴油机燃烧火焰温度的研究不断向前发展；第三阶段的主演研究内容分析柴油机燃烧过程的连锁化学反应，为此，激光诱导法被用来测量氮氧化物。但是激光诱导法不能直接得出实验对象中氮氧化物的浓度，但是对于控制氮氧化物的形成研究有着至关重要的意义，因此，采用激光诱导法来测量的研究方法越来越多。87207

柴油机燃烧可视化技术是目前为止探索柴油机燃烧过程最方便、简洁的方式之一，在世界各国都得到普遍认可。运用可视化技术对柴油机燃烧过程进行试验，能够使得整个燃烧过程全部以图像的形式展示在试验工作人员面前，更加形象直观，增加了科研人员对于燃烧过程的理解，为试验结论的提出找出了可靠的依据。

最近，美国宾夕法尼亚州立大学研究人员和美国圣地亚国家实验室研究人员，合作开发了一套可以对柴油机工作全过程进监视的光学测试系统，该设计研究由重型柴油机改装而成。这种结构将气缸活塞结构尺寸加长，在活塞内部和气缸盖内部分别安装了光学玻璃窗，通过光学仪器就可以采集到燃烧室内的整个燃烧过程；在可视窗外安装高速摄影机，连续拍摄柴油机从喷雾到燃烧结束的整个过程，这为柴油机燃烧可视化提出了新的研究方向[12]。论文网

可视化技术对于研究分析柴油机燃烧过程有着非常重要的意义，因此，世界上众多研究组织都开始研究并且投入相当大的人力和物力进行燃烧可视化的研究。其中，奥地利AVL公司推出的研究结果最为先进，生产的燃烧装置得到世界各国的认可。AVL公司近年来设计的AVL510/AVL513D发动机燃烧室燃烧过程图像采集分析处理系统。AVL513D产品由电脑主机、接线口、角标仪和高速摄影机等组成。这种产品能够拍摄柴油机燃烧过程燃油燃烧火焰图片，但是一个循环只能拍摄一张火焰图片，并不能连续拍摄燃烧过程。因此，为了研究柴油机缸内整个燃烧过程，试验中采用在多个工作循环中分别采集同一曲轴转角下货不同曲轴转角下缸内燃烧火焰图片的方法，最终拍摄出内燃机在连续几个工作循环下的燃烧火焰图片，利用专业的分析软件对得出的结果进行缸内燃烧过程分析[13]。

瑞典皇家科学研究院的研究人员利用endoscope内窥镜式光学测量系统，成功进行了燃烧试验，并且得到了燃油喷射、雾化和燃烧全过程，分析了油束贯穿距离、燃气混合物的燃烧和火焰分布过程。利用双色法计算出燃烧室内火焰温度场的分布[11]。

在世界各个组织积极研究可视化技术对于内燃机燃烧可视化的作用的前提下[11]，我国部分大学也开展了这方面的研究，天津大学、大连理工大学、吉林工业大学等大学在这方面都有所成果，重要结论有，利用双色法来测量内燃机整个燃烧过程中，燃烧火焰的温度变化和碳烟颗粒含量的变化，以及他们之间的关系。天津大学内燃机工作者使用同步双成像高速摄影技术，将柴油机燃烧过程以图片的形式展现在了底片上，同时可以产生两张图像，最终，利用专业分析仪器对得出的火焰图片进行了分析，研究了柴油机燃烧过程中，碳烟颗粒的形成，变化以及氮化过程的特征，研究了柴油机缸内碳粒生成和氧化过程的规律特征，分析了柴油机进气系统对于柴油机燃烧的影响。上海交通大学内燃机研究所的工作人员将所设计的可视化系统直接安装在柴油机上，所设计的系统可以利用图像法拍摄到柴油机缸内燃烧时的火焰图片。并且，利用所开发设计的可视化系统进行了柴油机在使用不同的类型的柴油时，其缸内燃烧状况，分别测试了纯柴油、15%乙醇柴油、15%乙醇柴油加十六烷值等类型的柴油，通过测试来研究不同燃料在不同工况下的喷雾、着火和燃烧规律。北京理工大学的工作人员吧异型光纤传像素束和CCD传感器技术结合起来，设计出来了柴油机燃烧室内三维温度场高速测试技术。该设计装置的时间分辨率为7500帧，空间分辨率为43ⅹ37像元[4]。 (责任编辑：qin)