[0024] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。
[0025] 请结合图1所示，本发明实施例所述的一种热振试验用热流发生器的颗粒物生成装置，包括定容燃烧器1和泵气系统2，定容燃烧器1的燃料为柴油和异辛烷的混合燃料。定容燃烧器1的排气管路3上设置静电加载系统4，用于为排气中的颗粒物加载电荷一边后续管路中吸附颗粒物。定容燃烧器1的排气管路3的末端分别连接第一支路5、第二支路6和第三支路7的入口端，排气管路3中的排气等分进入第一支路5、第二支路6和第三支路7。本实施例中为了对各颗粒物进行连续的吸附收集并充分利用排气热量，第一支路5包括并列设置的第一支路主路51和第一支路旁路52，第一支路主路51和第一支路旁路52的入口端通过第一切换阀8择一与定容燃烧器1的排气管路3连通。第二支路6包括并列设置的第二支路主路61和第二支路旁路62，第二支路主路61和第二支路旁路62的入口端通过第二切换阀9择一与定容燃烧器1的排气管路3连通。第三支路7包括并列设置的第三支路主路71和第三支路旁路72，第三支路主路71和第三支路旁路72的入口端通过第三切换阀10择一与定容燃烧器1的排气管路3连通。泵气系统2的出口分别连接第一支路主路51、第一支路旁路52、第二支路主路61、第二支路旁路62、第三支路主路71和第三支路旁路72的入口。第一支路主路51、第一支路旁路52、第二支路主路61、第二支路旁路62、第三支路主路71和第三支路旁路
72分别设有电压加载吸附装置11。第一支路主路51、第一支路旁路52的出口通过第四切换阀12与第一稳压腔13或第二支路6的入口端连通，使得第一支路5进行颗粒物吸附后的排气可以进入第二支路6继续吸附。第二支路主路61、第二支路旁路62的出口通过第五切换阀14与第二稳压腔15或所述第三支路7的入口端连通，使得第二支路6进行颗粒物吸附后的排气可以进入第三支路7继续吸附。第三支路主路71、第三支路旁路72的出口通过第六切换阀16与第三稳压腔17或空气预热器18连通，空气预热器18连接热流流量调节阀19的入口，使得第三支路7进行颗粒物吸附后的排气对空气进行预热以利用排气的热能。
[0026] 第一支路5用于吸附收集超细颗粒物，第二支路6用于吸附收集细颗粒物，第三支路7用于吸附收集粗颗粒物。超细颗粒物的粒径<50nm，细颗粒物的粒径为50nm≤粒径≤1μm，粗颗粒物的粒径>1μm。第一稳压腔13、第二稳压腔15和第三稳压腔17构成了三种颗粒物的临时储存腔，第一稳压腔13的出口通过第一流量调节阀20、第二稳压腔15的出口通过第二流量调节阀21、第三稳压腔17的出口通过第三流量调节阀22均连接至混流管路23的入口端，混流管路23上沿气流行进方向分别设置热流流量调节阀19、常温CO2混流阀24和末端流量调节阀25以及电加热器26，热流流量调节阀19的入口连接空气预热气的空气出口用于混合混流管路23气流及预热空气，常温CO2混流阀24的入口连接CO2气源(CO2发生器27)用于混合混流管路23气流及常温CO2，混流管路23的出口端为目标热流出口。
[0027] 请结合图2及图3所示，热振试验用热流发生器的颗粒物生成方法，包括以下具体步骤：
[0028] 步骤一：根据试验对热流中颗粒物粒径分布的要求，确定燃料组分。需要进行热振动试验的颗粒捕集器，对热流中颗粒物粒径分布的要求为：超细颗粒物(粒径<50nm)数量百分比为X％，细颗粒物(50nm≤粒径≤1μm)数量百分比为Y％，粗颗粒物(粒径>1μm)数量百分比为Z％。对最终热流环境温度的要求为T0，热流流量的要求为F0。
[0029] 具体步骤：
[0030] 1.通过高压喷射，喷入不同组分的燃料，同时通入空气，混合燃料在恒定容积的燃烧器中燃烧，形成了包含颗粒物的混合气。
[0031] 2.根据超细颗粒物在颗粒物总量的占比(X％)的要求，混合燃料中异辛烷的质量比例(R％)按照下面的公式得到：
[0032] 当X≥50时，R＝0.0375X2‑3.525X+87，若计算得到的R＞100，按100执行。
[0033] 当X＜50时，R＝0。
[0034] 步骤二：燃烧颗粒按照不同粒径进行分级
[0035] 具体步骤：
[0036] 混合燃料燃烧后形成的混合气，经过静电加载系统，对燃烧混合气中的颗粒物加载电荷。此时，由于不同粒径颗粒物的质量不同，能够加载的电荷大小也不同。颗粒物的粒径越大，加载的电荷较多。
[0037] 1.燃烧后的混合气，经过静电加载系统后进行分流，分流后的排气分别进入第一支路、第二支路和第三支路三条通路，第一支路吸附超细颗粒物、第二支路吸附细颗粒物、第三支路吸附粗颗粒物。
[0038] 2.三条排气通路上，分别通过第一切换阀、第二切换阀和第三切换阀控制排气流向。在第一支路主路51、第一支路旁路52、第二支路主路61、第二支路旁路62、第三支路主路71和第三支路旁路72共6条排气支路上，采用加载静电电压对通过的颗粒进行静电吸附。
[0039] 3.第一支路工作过程：第一支路主路51和第一支路旁路52交替工作，保证了颗粒的收集和排气畅通。
[0040] 排气通过第一切换阀流向第一支路主路51，在第一支路主路51上，加载静电电压，范围为10～500V。第一支路主路51中的排气通过第四切换阀12流向第二支路入口处。
[0041] 当第一支路主路51中的实际电压，与加载电压相比，电压的下降幅度达到5％时，在第一支路主路51中加载反向电压，电压范围为10～500V。在第一支路主路51中，通过泵气系统将含有超细颗粒的排气通过第四切换阀12流向第一稳压腔13。同时控制第一切换阀使得排气通向第一支路旁路52，在第一支路旁路52上，加载静电电压，范围为10～500V。第一支路旁路52的排气通过第四切换阀12，流向第二支路入口处。
[0042] 当第一支路旁路52中的实际电压，与加载电压相比，电压的下降幅度达到5％时，在第一支路旁路52中加载反向电压，电压范围为10～500V。在第一支路旁路52中，通过泵气系统将含有超细颗粒的排气通过第四切换阀12流向第一稳压腔13。
[0043] 4.第二支路工作过程。第二支路主路61和第二支路旁路62交替工作，保证了颗粒的收集和排气畅通。
[0044] 排气通过第二切换阀流向第二支路主路61，在第二支路主路61上，加载静电电压，范围为550～3000V。第二支路主路61中的排气通过第五切换阀14流向第三支路入口处。
[0045] 当第二支路主路61中的实际电压，与加载电压相比，电压的下降幅度达到5％时，在第二支路主路61中加载反向电压，电压范围为550～3000V。在第二支路主路61中，通过泵气系统将含有细颗粒的排气通过第五切换阀14流向第二稳压腔15。同时控制第二切换阀使得排气通向第二支路旁路62，在第二支路旁路62上，加载静电电压，范围为550～3000V。第二支路旁路62的排气通过第五切换阀14，流向第三支路入口处。
[0046] 当第二支路旁路62中的实际电压，与加载电压相比，电压的下降幅度达到5％时，在第二支路旁路62中加载反向电压，电压范围为550～3000V。在第二支路旁路62中，通过泵气系统将含有细颗粒的排气通过第五切换阀14流向第二稳压腔15。
[0047] 5.第三支路工作过程。第三支路主路71和第三支路旁路72交替工作，保证了颗粒的收集和排气畅通。
[0048] 排气通过第三切换阀流向第三支路主路71，在第三支路主路71上，加载静电电压，范围为3100～10000V。第三支路主路71中的排气通过第六切换阀16流向空气预热器18，给空气进行预热。
[0049] 当第三支路主路71中的实际电压，与加载电压相比，电压的下降幅度达到5％时，在第三支路主路71中加载反向电压，电压范围为3100～10000V。在第三支路主路71中，通过泵气系统将含有粗颗粒的排气通过第六切换阀16流向第三稳压腔17。同时控制第三切换阀使得排气通向第三支路旁路72，在第三支路旁路72上，加载静电电压，范围为3100～10000V。第三支路旁路72的排气通过第六切换阀16流向空气预热器18，给空气进行预热。
[0050] 当第三支路旁路72中的实际电压，与加载电压相比，电压的下降幅度达到5％时，在第三支路旁路72中加载反向电压，电压范围为3100～10000V。在第三支路旁路72中，通过泵气系统将含有粗颗粒的排气通过第六切换阀16流向第三稳压腔17。
[0051] 6.泵气系统工作要求。泵气系统对6个支路通入空气的流量保持一致。流量范围为0.1～0.3F0。
[0052] 步骤三：可变颗粒粒径分布控制、热流环境温度和流量控制。
[0053] 具体步骤：
[0054] 1.调节第一流量调节阀20的开度为X％；第二流量调节阀21的开度为Y％；第三流量调节阀22的开度为Z％。调节热流流量调节阀19，将热流流量调节到F0。此时，保证了各种颗粒物数量百分比的要求，同时，又能满足试验热流流量的要求。流量的调节过程中，热流的整体温度有所下降。
[0055] 2.检测二级燃烧器入口热流温度T1。
[0056] 3.判断T1是否达到T0(±5％)：
[0057] 1)如果是，则进行步骤4。
[0058] 2)如果否，则进行步骤5。
[0059] 4.热流温度和压力满足测试要求。
[0060] 5.判断T1是否大于T0(大于1.05T0)，记录步骤5的执行次数为N：
[0061] 1)如果是，则进行步骤6。
[0062] 2)如果否，则进行步骤7。
[0063] 6.启动“CO2发生器27”，通过常温CO2混流阀24设置初始流量为10％*F0，CO2的流量(N‑1)为10％*F0*1.5 ，通过末端流量调节阀25，将最终流量调节到F0，多余热流通过旁通排出，返回步骤3。
[0064] 7.启动二级燃烧器，采用电加热器26，功率范围为60～80kW，返回步骤3。
[0065] 通过本实施例提出的颗粒物生成方法，实现了热振试验用的，可变颗粒物数量浓度分布的热流环境，其结果如图4所示。
[0066] 设置了三种不同粒径颗粒数量浓度的目标：
[0067] 目标1超细颗粒、细颗粒和粗颗粒的数量百分比为：80％、15％、5％；
[0068] 目标2超细颗粒、细颗粒和粗颗粒的数量百分比为：70％、25％、5％；
[0069] 目标3超细颗粒、细颗粒和粗颗粒的数量百分比为：60％、35％、5％。
[0070] 实际得到的不同粒径颗粒数量浓度为：
[0071] 目标1实际得到的超细颗粒、细颗粒和粗颗粒的数量百分比为：82％、13.5％、4.5％；
[0072] 目标2实际得到的超细颗粒、细颗粒和粗颗粒的数量百分比为：68.1％、27.1％、4.8％；
[0073] 目标3实际得到的超细颗粒、细颗粒和粗颗粒的数量百分比为：61.2％、33.4％、5.4％。
[0074] 各种粒径颗粒数量百分比控制误差在10％以内。
