噴油助燃式顆粒捕集器數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、柴油機(jī)自100多年前發(fā)明以來(lái)，以動(dòng)力性能好、燃油消耗率低等優(yōu)點(diǎn)早已成為現(xiàn)代社會(huì)主流的動(dòng)力機(jī)械裝置。但是隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的迫切需要和嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，柴油機(jī)顆粒物排放問(wèn)題一直困擾著柴油機(jī)的持續(xù)發(fā)展，顆粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)被公認(rèn)為是解決這一問(wèn)題最有效的后處理技術(shù)。本文研究的噴油式助燃顆粒捕集器是符合我國(guó)國(guó)情的DPF產(chǎn)品，用AVL FIRE軟件建立DPF三維模型，利用仿真計(jì)算方法分析DPF

2、在加載和再生過(guò)程中的參數(shù)變化，并測(cè)試噴油助燃式顆粒捕集器在復(fù)雜的城市道路工況下的應(yīng)用實(shí)效性。本文主要的研究工作如下:
　　(1)分析了過(guò)濾體材料以及多種DPF再生技術(shù)的優(yōu)劣，建立了壁流式蜂窩陶瓷結(jié)構(gòu)載體的內(nèi)部流動(dòng)模型、壓降模型和再生模型。
　　(2)根據(jù)噴油助燃式顆粒捕集器的工作特點(diǎn)，利用FIRE軟件建立三維模型，分析了碳煙加載過(guò)程和再生過(guò)程的變化，得出了碳煙在加載過(guò)程中會(huì)向過(guò)濾體后部遷移、再生過(guò)程中會(huì)從過(guò)濾體中心開始不斷向

3、徑向和軸向燃燒的規(guī)律。DPF在加載過(guò)程中壓降受質(zhì)量流速、孔隙率、初始碳煙量等因素影響。分析了噴油助燃效果對(duì)DPF再生的影響。
　　(3)將DPF安裝在城市公交車上，分別用自由加速工況和加載減速工況的方法檢測(cè)安裝DPF前后排氣煙度的變化。自由加速測(cè)試結(jié)果顯示，DPF捕集效率達(dá)95％以上，加載減速工況試驗(yàn)結(jié)果顯示，DPF對(duì)顆粒物捕集效果同樣非常顯著。在城市復(fù)雜工況下，通過(guò)測(cè)量DPF再生前后的壓差變化發(fā)現(xiàn)，整個(gè)再生過(guò)程僅持續(xù)600s左右