|
ДИССЕРТАЦИЯна тему магистерской работы:"Обоснование структуры канала измерения концентрации оксида углерода инфракрасного газоанализатора средствами имитационного моделирования" Вовны Александра ВладимировичаРуководитель к.т.н. доцент кафедры "Электронные системы" Хламов Михаил Георгиевич |
ВВЕДЕНИЕ
Загрязнение атмосферы стало основной проблемой всего современного мира. Оно является следствием нашего образа жизни, т.е. все то, что человечество делает для удовлетворения своих потребностей (производим продукцию, перевозим себя и продукты производства, вырабатываем энергию для обогрева и освещения тех мест, где мы живем, отдыхаем и работаем) и является основными источниками загрязнения атмосферы. Одним из основных источником загрязнения атмосферы можно считать процессы горения, а они не отделимы от современной жизни человека. В процессах горения водород и углерод топлива соединяется с атмосферным кислородом, генерируя при этом тепло и свет с выделением углекислого газа и водяных паров. Однако примеси, содержащиеся в топливе, обедненная смесь топлива - воздух при горении, а также слишком высокая температура горения приводит о образованию таких побочных продуктов, как окись углерода (СО), окислы серы (SOx) и азота (NOx), сажи и несгоревшие углеводороды - все они являются загрязнителями атмосферы.
Автомобильный транспорт - один из основных источников загрязнения атмосферы крупных городов. Отработавшие газы двигателей внутреннего сгорания содержат целый ряд высокотоксичных газообразных веществ как окись углерода, углеводородов, окислов азота и взвешенные частицы эти величины растут вследствие увеличения числа автомобилей.
К автомобильному транспорту сегодня предъявляется комплекс высоких, разнообразных и противоречивых требований. С одной стороны - объективная необходимость увеличения масштабов и качества транспортных услуг, а с другой - неизбежные негативные воздействия на социальную и природную среду, а именно: загрязнение окружающей среды вредными выбросами, увеличение числа дорожно-транспортных происшествий, увеличение транспортных коммуникаций, ограничивающих жизненно-важное пространство человека.
Отсюда возникает необходимость в создании комплексного газоанализатора имеющего высокое быстродействие, повышенную точность и учитывающего комплекс возмущающих факторов.
Разрабатываемый газоанализатор может применяться для контроля выбросов оксида углерода, диоксида углерода и взвешенных частиц и мы акцентируем его область применения на автомобильных двигателях. Выхлопные газы автомобильных двигателей служат индикатором работы самого двигателя как в стационарном так и в переходном режимах, так, например, высокий уровень задымленности свидетельствует о том, что топливо в двигателе не полностью сгорает, а повышенный уровень оксида углерода показывает на то, что процессы окисления углерода выше нормы. Таким образом, разрабатываемый газоанализатор может использоваться в автоматических стендах испытания и контроля работы автомобильных двигателей, а также в системе управления непосредственно двигателем в рабочем режиме.
Данный газоанализатор будет представлять собой многоканальное измерительное устройство, позволяющее измерять в динамическом режиме концентрации оксида и диоксида углерода, взвешенных частиц с учетом влияния возмущающих факторов.