基于分形理論的柴油機顆粒物生長機理研究.pdf

1、空氣污染是人類面臨的越來越嚴(yán)重的問題。柴油機中的顆粒物排放是其主要污染物，也是大氣中的一種嚴(yán)重危害人類健康的污染物。對柴油機排放顆粒物進行控制是柴油機發(fā)展在今后一段時間內(nèi)的重要課題。柴油機顆粒物生成機理及其特性的研究，對控制其排放有積極意義。雖然在這方面已經(jīng)進行了很長時間的研究，也獲得了許多建設(shè)性的成果，但對其形成過程完全清楚的認(rèn)識還有很長的路要走。研究柴油機排氣顆粒物生長機理，對于人類的健康、環(huán)境保護以及對柴油機的的發(fā)展和應(yīng)用都具有重

2、要的意義和價值。
　　本文對國內(nèi)外所進行的碳煙生成機理研究方面的工作進行了說明，對詳細(xì)機理模型、經(jīng)驗?zāi)Ｐ鸵约案倪M的半經(jīng)驗?zāi)Ｐ瓦M行了簡單的介紹。對常用的分形維數(shù)計算方法進行了介紹，如盒子法、分規(guī)法等，簡單介紹了計算機圖像二值化處理。還對目前常用的求解模型所用的數(shù)值計算方法進行了介紹，并說明了在實驗結(jié)果基礎(chǔ)上，我們可以得出碳煙結(jié)構(gòu)具有分形特征這一結(jié)論。
　　本文介紹了分形的基本理論，分形動力學(xué)的典型模型——凝聚擴散模型（DLA）

3、和彈射凝聚模型（BA），以及分形中的重要參數(shù)——分形維數(shù)。利用動態(tài)Monte Carlo方法，在凝聚擴散模型（DLA）的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了了包括粒子間碰撞、枝接以及表面生長和氧化等過程的碳煙生長模型；介紹了計算凝聚體結(jié)構(gòu)的參數(shù)如體積、表面積、分形維數(shù)和碰撞概率的方法，以及計算凝聚體半徑等空間結(jié)構(gòu)參數(shù)的隨機增量算法。
　　通過對模型進行求解，對凝聚體的分形生長過程進行了模擬，將得到的凝聚體與實驗所觀察到的碳煙進行了形貌上的比較，并對凝聚