[发明专利]一种基于检测流场分布预测卷烟燃烧强度的方法

说明书

本发明公开了一种基于检测流场分布预测卷烟燃烧强度的方法，包括利用流量检测装置测定卷烟样品抽吸时燃烧锥端的空气流量；利用红外热像仪测定卷烟样品相应抽吸口序下的燃烧表面温度，提取出所有温度数据，将温度平均值和数据量的乘积记为因变量y；以卷烟样品抽吸时燃烧锥端的空气流量为自变量x，得到预测模型的回归方程；测定其他卷烟抽吸时燃烧锥端的空气流量后，代入上述预测模型，即得到该卷烟的预测燃烧强度。其简化了卷烟燃烧特性参数测定实验过程，补充了燃烧强度的检测方法，减少了燃烧温度测定中的不稳定因素，简化了数据处理过程及工作量，提高检测效率，为指导卷烟材料研究、卷烟燃吸机制分析和卷烟材料设计提供基础数据。

技术领域

本发明涉及一种卷烟燃烧强度的预测方法，具体涉及一种基于检测流场分布预测卷烟燃烧强度的方法。

背景技术

随着烟草行业技术的不断发展，卷烟燃烧过程中的特性参数指标越来越受到普遍关注，如卷烟燃烧时的温度分布。卷烟燃烧时的温度分布不仅影响卷烟主、侧流烟气中化学成分和含量，同时也与卷烟的密度、吸阻、卷烟纸透气度、接装纸通风度等有着紧密的联系。因此，深入研究卷烟燃烧过程中的温度场分布，并将温度场分布于卷烟的吸阻、卷烟纸透气度等联系起来，可为卷烟结构以及辅材设计提供科学依据。

目前研究卷烟燃烧温度最常用两种检测方法。第一种方法就是利用红外成像法检测卷烟燃烧锥的表面温度；第二种方法是利用热电偶检测卷烟燃烧锥的内部温度，此方法热电偶与被测烟丝直接接触，会影响被测卷烟样品的环境。此外，这两种方法测试后期的数据提取工作量大，特别是进行大批量测定时，往往需要花费很大的时间成本，并非“立等可取”。

卷烟在燃吸过程中，主要从三个区域进入主流烟气，分别为卷烟燃烧端、卷烟烟支主体的卷烟纸段和存在滤嘴通风的滤嘴段。随着吸烟与健康以及低焦油低危害卷烟的发展，烟草企业纷纷寻求低焦油卷烟的技术，到目前为止改变卷烟纸透气度和改变卷烟滤嘴通风度均应用于降低烟气焦油的技术。实质上，通过调节辅材等因素最终改变的就是卷烟每段的空气进入量，从而影响卷烟燃烧特性参数。由此可见，通过卷烟流场分布检测技术预测卷烟抽吸时燃烧锥表面温度的方法是可行的。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于流场分布检测技术，快速预测卷烟燃烧时燃烧锥表面燃烧强度的方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于检测流场分布预测卷烟燃烧强度的方法，包括如下步骤：

S1、利用流量检测装置测定卷烟样品抽吸时燃烧锥端的空气流量；

S2、利用红外热像仪测定卷烟样品相应抽吸口序下的燃烧表面温度，提取出所有温度数据，将温度平均值和数据量的乘积记为燃烧强度y；

S3、回归分析：以卷烟样品抽吸时燃烧锥端的空气流量为自变量x，燃烧强度y为因变量，得到卷烟燃烧强度预测模型的回归方程：y＝b₂x²+b₁x+c；

S4、卷烟燃烧强度预测：测定卷烟抽吸时燃烧锥端的空气流量后，代入上述预测模型，即得到该卷烟的预测燃烧强度。

上述步骤S2中红外热像仪测定温度，包括以下步骤：

A1、按一定的频率拍摄卷烟样品抽吸时的红外热图；

A2、将上述红外热图转换成温度序列文件；

A3、使用数据分析软件处理上述温度序列文件中的数据，得到整个卷烟样品燃烧过程的温度分布信息；

A4、分析上述温度分布信息，提取所有温度数据、平均温度和数据量。

上述卷烟样品抽吸的持续时长为1-3s。

上述红外热像仪的拍摄的频率为0.1-0.2s。