柴油机稀释排气中挥发纳米颗粒动态特性与影响因素研究

本文主要探讨了柴油机排气过程中挥发性纳米颗粒的形成和变化特性，由李新令和黄震两位作者进行深入研究。他们基于高等学校的博士学科点专项科研基金（20070248024）和国家自然科学基金（51006067）的支持，着重关注实验室条件下柴油机尾气中硫酸氢氧化合物（H2SO4-H2O）二元成核作用下的分子团簇生成率和团簇粒径的变化。研究通过建立数学模型，模拟了在稀释条件下，包括凝并、凝结和挥发作用如何影响这些分子团簇转化为挥发性纳米粒子的过程。 成核作用在这个过程中扮演关键角色，生成了大量的H2SO4-H2O二元分子团簇，其生成率和团簇粒径受到燃料中的硫含量以及稀释混合气的温度和湿度的显著影响。随着稀释过程的进行，成核作用产生的单分散系团簇通过凝并作用逐渐转变为多分散系，形成了挥发性纳米颗粒。凝结作用进一步推动颗粒尺寸向较大粒子迁移，而排气中的碳烟粒子则会抑制纳米粒子的形成。 此外，文中还分析了燃料硫含量和稀释参数，如稀释比、混合气的温度/湿度以及混合气停留时间，对尾气中挥发性纳米颗粒的数浓度和粒径分布的显著影响。这项研究对于理解柴油机排气处理技术中的纳米颗粒行为至关重要，有助于优化尾气净化策略，减少环境影响，并可能为纳米技术在能源领域中的应用提供理论支持。 该研究不仅揭示了柴油机排气稀释过程中挥发性纳米颗粒的动态形成和变化机制，也为环境保护和工程技术实践提供了重要的科学依据。