柴油發電機顆粒物排放檢測試驗
顆粒物(pm)是柴油發電機廢氣中一種有害的物質。根據美國epa的定義柴油發電機的排氣顆粒物是指稀釋到51.7℃以下的柴油發電機排氣流過帶聚四氟乙烯樹脂的濾紙時，被濾紙所過濾下來的所有物質。柴油發電機排氣顆粒物分析是研究柴油發電機燃燒過程的一個重要手段，也是研究和防治發動機廢氣造成的環境污染所必不可少的重要內容。針對柴油發電機顆粒物的排放，世界各國各地區制定了相應的排放控制法規。了解柴油發電機顆粒物的產生機理，熟悉顆粒物的測試原理及注意事項，如何依照法規完成對柴油發電機顆粒物排放的測試，并對柴油發電機顆粒物排放水平作出合理的評價是該實驗的主要目的。
一、實驗要求
柴油發電機顆粒過濾器如圖1所示，根據gb17691－2001《壓燃式發動機排氣污染物排放限值及測量方法》和iso8178規范要求完成柴油發電機顆粒物排放的測試。本實驗通過測量柴油發電機顆粒物排放和有關性能參數，使學生了解柴油發電機顆粒物的產生機理及顆粒物測試原理和測試系統。要求測試人員完成柴油發電機臺架的實驗測試并提交記錄報告和計算分析結果。
圖1 柴油發電機顆粒過濾器結構圖
二、實驗所用設備與儀器
如圖2所示，實驗包括柴油發電機、測功器及其控制裝置、油耗測量儀、eeps3090顆粒物分析儀、空壓機、儲氣瓶、干燥器、微量天平、轉速傳感器、空氣流量計和各溫度壓力傳感器。
圖2 柴油發電機顆粒物試驗裝置連接圖
三、實驗步驟
1、提前一天預熱微量天平，實驗前至少一小時將每對濾紙置入規定溫度和濕度的稱重室中進行穩定；
2、 avl-spc472顆粒物分析儀至少預熱1小時，并完成流量計的標定和漏泄檢查；
3、確定柴油發電機排氣管上顆粒物取樣點位置并安裝采樣管；
4、啟動空壓機和空氣干燥器，注意檢查空氣壓力達到設定值時空壓機能否自動停止；
5、盤車檢查柴油發電機各部件與系統是否正常，然后啟動，空載運轉五分鐘，調節控制裝置，變化柴油發電機轉速和負荷，預熱發動機，使柴油發電機水溫、油溫等參數趨于正常；
6、將一對濾紙放入微量天平進行稱重并記錄，作為參考濾紙。再另將一對濾紙放入微量天平進行稱重并記錄，并將其裝到濾紙架上，用作顆粒物采集濾紙；
7、在分析儀界面上建立新的測試循環，選取cvs方法，設定采樣比和思坦因數，將柴油發電機各測試工況點的排氣流量估計值依次填入分析儀界面的相應欄內；
8、調整柴油發電機轉速和負荷到測試工況點，待柴油發電機運轉穩定，進行柴油發電機顆粒物排放的測試，同時記錄柴油發電機轉速、扭矩(或功率)、排氣溫度、空氣流量、燃油流量、進氣壓力和溫度、環境條件(大氣壓力、大氣溫度和相對濕度)、實驗日期、存儲文件名等；
9、測量完畢后，將濾紙從濾紙架里取出并放入稱重室穩定至少一小時，然后再次稱重，并得出兩次稱重的差值作為顆粒物重量；
10、使柴油發電機怠速運轉，待排溫低于200℃后停車；
11、取下采樣管，通入清潔空氣清洗測試儀器至少15分鐘，關掉干燥機和空壓機電源；
四、實驗數據的整理及分析
將稱重所得顆粒物值以及測試工況點實際排氣流量值輸入分析儀結果分析欄，計算柴油發電機顆粒物排放值。
附1：實驗數據表格
測量參數名稱
符號
單位
數據
1
2
3
柴油發電機轉速
n
r/min
柴油發電機扭矩(或功率)
ttq(pe)
n·m(kw)
空氣消耗量
a
kg/h
燃油消耗量
b
kg/h
柴油發電機排氣溫度
r
oc
進氣壓力
pd
kpa
進氣溫度
td
oc
測量前顆粒物重量
---
mg
測量后顆粒物重量
---
mg
大氣條件
大氣壓力
a
kpa
大氣溫度
a
oc
相對濕度
a
%

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