卷烟燃吸过程温度分布的检测与表征

来源 :中国烟草总公司郑州烟草研究院 郑州烟草研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:waxizhaojing
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
卷烟的燃吸温度分布是研究卷烟燃烧机理和烟气成分生成机制的基础,为了解决前人研究中存在的一些关键问题,本文建立了卷烟燃吸温度分布的检测与表征方法,主要包括以下几个方面:为了提高了检测设备的自动化程度及温度数据的处理效率,本论文完善了卷烟燃吸温度分布检测系统,主要包括:在热电偶插入前利用卷烟预打孔装置进行打孔,有效解决了热电偶易折损、卷烟易变形问题;利用红外定位器和螺旋测微器进位装置对热电偶进行定位,有效解决了热电偶的轴向与径向精确定位问题;将热电偶模块化,可减少对热电偶的操作,有利于提高热电偶使用寿命:保证热电偶之间的相对位置保持不变,有利于提高实验的重复性;通过负压联动机制使温度数据采集系统与吸烟机联用,吸烟机抽吸时产生负压,激活温度数据采集系统,使抽吸与数据采集同步进行,降低人为因素影响;数据采集系统工作稳定,数采频率、数采时刻等可灵活设置,可以满足不同的实验需求;数据前处理系统可对温度数据进行前处理;数据插值系统可对温度数据进行插值计算,可以观察到卷烟燃烧锥内部温度分布的动态变化,并可通过进一步对温度分布的数字化分析得到对应区域的面积、体积信息。   本论文建立了卷烟燃吸温度分布的检测方法,主要包括:确定了卷烟温度分布检测点的位置,轴向位置为距离卷烟点燃端22~36mm,热电偶间距为2mm,径向位置为将卷烟直径方向等分为9个梯度,由于卷烟沿自身中轴线对称,实际检测时只需检测由卷烟表面至中轴线的5个梯度,其余部分用和它对称部分的温度数据,如此可得到72个网格点的温度数据,进一步插值计算可得到卷烟的温度分布;以温度为基准确定抽吸时刻,有效解决了燃烧线法带来的灵敏度较低且抽吸时刻不易判断的问题:确定了实验重复次数为4次,此时,检测结果的相对标准偏差为4.Og%,小于5%,表明检测结果的重复性良好。   本论文建立了卷烟燃吸温度数据的前处理方法,主要包括:对于静燃过程,利用费马点平移法对温度数据进行预处理,有效提高了温度曲线的重合度,解决了温度数据离散程度较大的问题(RSD=0.08),插值分析结果表明,费马点平移法将平均相对误差由直接平均法的15.40%降低至9.86%;对于抽吸过程,利用定值平移平均法对温度数据进行预处理,此方法是针对以温度为基准确定抽吸时刻的检测方法而建立的,有效解决了温度曲线的抽吸峰在时间轴上的偏移问题。   本论文确定了卷烟燃吸温度分布的表征方法:确定了温度分布的最优插值方法,不同的空间插值方法适用于不同检测点数量及数据空间变化特性,对于卷烟的燃吸温度分布,克里格插值法最为适用,所得温度分布曲线平滑,插值精度较高,平均相对误差为9.86%;丰富了温度分布的分析手段,对温度分布图进行数字化分析,提取了特征温度区域的面积信息,并在此基础上进一步计算得到其体积信息,更能够真实反映卷烟燃烧锥内部的温度分布情况,为深入开展卷烟的燃烧机理及烟气成分生成机制研究提供数据支持。   另外,本论文分析了不同因素对卷烟燃吸温度分布的影响:对于不同助燃剂含量卷烟,助燃剂含量的增加有助于提高200t以上温度区域的总体体积,但其对于700℃以上最高温度区域影响规律不明显;对于不同含水率卷烟,随着含水率的增加,200℃以上温度区域的总体体积呈减小趋势;对于不同透气度卷烟,随着卷烟纸透气度的增加,200℃以上温度区域的总体体积呈增大趋势,500℃以上温度区域体积呈先增大后减小趋势;抽吸前各温度区域的体积基本不变,抽吸过程中各温度区域的体积表现不同,对于200~400℃温度区域,抽吸时其体积迅速减小,之后逐渐增加并趋于平稳,对于400~700℃温度区域,抽吸时其体积迅速增加,之后逐渐减小并趋于平稳。
其他文献
该文以在机器人自动装配领域中有着广泛应用的直线步进电机为对象开展研究.平面驱动装置可以用直线电机作为动力源.该文首先提出了一种圆筒型错片结构直线步进电动机方案.在
期刊
期刊
期刊
无线电能传输技术有效的解决了不宜或不易使用导线供电场合的供电问题,且不断向高效率能量传输和大功率的方向发展,无线电能传输系统(Wireless Power Transfer,WPT)是指将电能以非电气连接的形式从电源端传送到负载端的能量传输方式。在无线电能传输技术中,磁耦合谐振式无线电能传输作为一种新型传输技术,具有良好的发展前景,因此其系统的设计和优化对于无线电能传输系统意义重要。本论文详细阐述
学位
本文以感应电机宽范围无速度传感器矢量控制系统为对象,从理论分析,计算机仿真和实验验证三个方面进行了深入研究。 磁链观测是感应电机高性能控制的关键。本文在改进电压模
小型断路器是一种广泛应用于低压线路终端的保护设备,当线路发生严重过载、短路等故障时,小型断路器自动脱扣,切断故障电路,起到保护作用。小型断路器使用过程中由于温升、辐射、触头碰撞、机械运动等原因使各关键机电部件产生机械磨损和电气磨损。随着小型断路器的使用,各部件磨损量不断累积,综合作用下导致整机分断性能降低,故障电流时可能造成误动或拒动,影响生产生活的安全,故研究小型断路器机电磨损的度量方法具有重要
阅读教学在小学汉语文教学中占有举足轻重的地位,是整个汉语文教学由字词到篇章的中枢站,作为一线的汉语文教师们,研究、探讨最多的也是阅读教学.
该文在国家自然科学基金重点项目(No.59737140)—"复杂供用电系统谐波的基础理论与综合防治的研究",以及铁道部课题—"电气化牵引网谐波综合治理及其有源电力滤波器的研究"的
随着计算机技术的飞速发展,各类计算机设备特别是嵌入式设备被大量的应用到社会生活的各个方面,在人们享受到计算机设备所带来的便捷的同时,也逐渐注意到如何实现各类设备间