Palamisaerosolien hiukkaskokojakaumien reaaliaikainen mittaaminen

Palamisaerosolien hiukkaskokojakaumien reaaliaikaista mittaamista varten on kehitetty mittauslaitteisto, johon kuuluvat laimennusjärjestelmä sekä tietokoneohjatut, kaupalliset hiukkaskokoanalysaattorit. Palamiskaasu laimennetaan ja jäähdytetään laimennusjärjestelmää käyttäen, minkä jälkeen hiukkasten kokojakauma mitataan hiukkaskokoalueella 0,01-1 my m sähköisellä liikkuvunsanalysaattorilla ja hiukkaskokoalueella 0,5-15 my m aerodynaamisella hiukkaslaskurilla. Laimennusjärjestelmä (laimennussuhde 20-5000), johon kuuluu kaksi identtistä laimennusyksikköä, kalibroitiin laboratorio-olosuhteissa. Kun laimennusyksikön näytevirtaus oli 1,0-2,71/ min, laimennusvirtaus 10-70 Vmin ja hiukkaskoko 0,01-0,191 my m, mitatut ja lasketut laimennussuhteet olivat mittaustulosten virherajojen sisällä yhtä suuret. Kehitettyä menetelmää sovellettiin kevytöljyn palamisessa muodostuvien hiukkasten kokojakaumien mittaamiseen. Kevyttä polttoöljyä poltettiin 19 kW:n kattilassa käyttäen polttimia 1 ja 2. Hiukkasten lukumääräjakaumissa havaittiin yksi huippu hiukkaskokoalueella 0,02-0,2my m. Massajakaumat olivat selvästi kaksihuippuisia, pienhiukkasten keskimääräinen hiukkaskoko massan perusteella oli noin 0,2 my m ja suurten hiukkasten yli 10 my m. Pienten hiukkasten pitoisuus ja keskimääräinen hiukkaskoko kasvoi hyötysuhteen ja hiilidioksidipitoisuuden kasvaessa eli ajettaessa kattilaa happialemäärällä. Myös runsas hapen ylimäärä kasvatti sekä hiilimonoksidi- että pienhiukkaspitoisuutta. Polttimien 1 ja 2 palamisaerosolien kokojakaumien muoto oli samanlainen. Polttimen 2 palamisaerosolien sekä pienten että suurten hiukkasten pitoisuus oli alhaisempi. Kesä- ja talviöljyillä poltinta 1 käyttäen ajettujen kokeiden kokojakaumien ero oli vähäinen.