1. 研究目的与意义（文献综述）

碳黑是燃烧过程中产生的重要污染物之一，它不仅污染环境，而且对人类健康和生产设备，都有着极其不利的影响。碳烟悬浮在空气中会产生“温室效应”，已被认定为全球变暖的重要因素之一；碳烟颗粒有着较强的吸附性，可携带大量的有毒痕量元素，其表面通常富集各种有机污染物，多为致癌物质和基因毒性诱变物质，对人体危害很大；碳烟还会在设备内部堆积形成积碳，影响设备性能并缩短其使用寿命。碳黑还是火灾中造成人员伤亡的主要因素，火灾中 85％以上的死亡者是由于烟气的影响，其中大部分是吸入了烟尘及有毒气体昏迷后而致死，碳黑也会降低火场的能见度，严重影响人员的逃生和救援。因此，研究碳烟生成机制，寻找影响碳烟生成的关键因素，对于碳烟的有效控制具有重要意义。

研究表明，不完全燃烧是产生碳烟颗粒的根本原因，其中最主要的 2 个因素是多环芳香烃的化学作用和扩散火焰中空气卷吸量的多少，但由于碳烟生成和氧化的过程十分复杂，其间涉及到上百种不同的化学物质，过去的数十年中，国际上曾提出很多著名的相关模型，然而，碳烟生成的详细机制至今仍然没有被完全理解。要充分理解碳烟生成机制，前提是必须能够准确获取火焰中的碳烟浓度分布，这依赖于碳烟测试技术的发展。火焰中碳烟浓度的测试技术有很多，主要包括消光法(LE-Light extinction)、激光诱导炽光法 (LII-Laserinduced incandescence)、激光散射法、发射光谱技术(ES-Electronspectroscopy)等。消光法自 20 世纪 70 年代起被用于测量火焰中碳烟颗粒的浓度分布，技术日益成熟。相对于其他光学测试方法，消光法原理简单，系统易于搭建，成本相对经济，在国外已经获得了广泛应用。国内近十年来也开始采用消光法对火焰中的碳烟特性进行研究，证明了消光法是一种很有潜力的碳烟测试技术。

2. 研究的基本内容与方案

研究基本内容：

选用激光消光法作为测量手段，检测典型固体可燃物的成分和热解特性，并分析层流扩散火焰中的碳黑体积分数分布，研究固体可燃物的碳黑生成特性。

目标：

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，完成开题报告。

第4-6周：确定研究方法，完成外文文献翻译，交指导老师审阅。

第7周：修改开题报告、毕业论文大纲、英文翻译，并定稿上交指导老师处。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 鄂勇，宋国利，张颖等.碳黑大气颗粒物的环境效应[j]．地球与环境，2006，34(1)：61-64．

[2] 刘威．发动机的积碳及对汽车性能的影响[j]．北京劳动保障职业学院学报，2007，1(2)：44-46．

[3] 王宇.电场作用下火焰中碳烟颗粒的分布与聚积规律 [d]．北京：清华大学热能工程系，2006．