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作者：杨慎林;王宇杰;李满厚;
单位：合肥工业大学土木与水利工程学院;安徽省氢安全国际联合研究中心;
摘要：碳氢燃料燃烧生成的碳烟颗粒是目前大气环境污染物的重要组成成分，因此开展碳烟颗粒研究可为清洁高效燃烧技术的发展提供理论依据。基于丙烷/空气扩散火焰试验系统，结合透射电子显微镜（transmission electron microscope,TEM），研究了不同气体添加剂对丙烷扩散火焰碳烟微观结构的影响。在丙烷流量为100mL/min所形成的扩散火焰中分别加入15、30、45、60 mL/min的氢气、二氧化碳和氮气，采用沉积取样技术，经超声波清洗机处理后，利用TEM观察并分析了碳烟颗粒的形貌、尺寸和分形维数。结果表明：随着气体添加剂的加入，基本碳烟颗粒的轮廓开始变得模糊，碳烟颗粒变得不成熟，碳烟颗粒基本粒子的粒径向小粒径方向移动，且分布范围也随之减小；氢气添加剂的影响作用最明显，其次是二氧化碳，最弱的是氮气；分形凝聚体中的颗粒分布随着气体添加剂的加入变得更加松散，结构不规则程度变大。研究结果可为完善碳烟生成理论和降低燃烧碳烟生成量提供参考。
关键词：碳烟;;丙烷扩散火焰;;微观结构;;粒径;;形貌;;分形维数
基金资助：国家自然科学基金青年科学项目（52206139）;; 中央高校基本科研业务费专项资金项目（JZ2024HGTG0303）
