Fast Exhaust Nephelometer (FEN): A New Instrument for Measuring Cycle-Resolved Engine Particulate Emission
Notice bibliographique
Résumé
<div class="section abstract"><div class="htmlview paragraph">Soot emissions from direct-injection engines are sensitive to the fuel-air mixing process, and may vary between combustion cycles due to turbulence and injector variability. Conventional exhaust emissions measurements cannot resolve inter- or intra-cycle variations in particle emissions, which can be important during transient engine operations where a few cycles can disproportionately affect the total exhaust soot. The Fast Exhaust Nephelometer (FEN) is introduced here to use light scattering to measure particulate matter concentration and size near the exhaust port of an engine with a time resolution of better than one millisecond. The FEN operates at atmospheric pressure, sampling near the engine exhaust port and uses a laser diode to illuminate a small measurement volume. The scattered light is focused on two amplified photodiodes.</div><div class="htmlview paragraph">Proof-of-concept tests were conducted on a heavy-duty single-cylinder research engine using a Westport high-pressure direct-injection (HPDI) natural gas fuel system. For this engine, the particulate emissions are dominated by soot at high loads, as they would be for a conventional diesel engine. When tested on the diluted exhaust, the FEN shows a close linear correlation with a commercial light-scattering instrument (DustTrak<sup>TM</sup> DRX 8533). Undiluted PM measurements close to the exhaust port show a spike (several times the average) after the exhaust valve opens; the signal then drops to a plateau for the remainder of the cycle. The magnitudes of the peak and the plateau vary by a factor of two or more from cycle to cycle, depending on the engine operating mode. Analysis of the ratio of the forward-to-backward light scattering signal indicates the emission of larger particles soon after the opening of the exhaust valve. On average, the diameter of the freshly emitted soot aggregates sampled after the exhaust valve is smaller than the diluted soot. Particle coagulation in the exhaust pipes and surge tank may explain this. Using the ratio of signals at two angles, the mass concentration at the exhaust port can be adjusted according to the Rayleigh-Debye-Gans (RDG) light scattering theory, and brought closer to the average concentrations in the diluted exhaust.</div></div>
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».