顆粒物傳感器結(jié)合DPF的數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、柴油機(jī)排放的顆粒物(PM)已經(jīng)成為大氣中懸浮顆粒物的重要來源。當(dāng)前，顆粒物捕集器(DPF)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于去除柴油機(jī)排氣中的PM，但是一旦DPF失效，PM排放將遠(yuǎn)超過排放法規(guī)限值。為了檢測(cè)DPF的失效，需要車載PM濃度精確測(cè)試技術(shù)實(shí)時(shí)測(cè)量柴油機(jī)PM排放。本文對(duì)一種新型漏電流式顆粒物傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、安裝位置和測(cè)試性能進(jìn)行研究，對(duì)于顆粒物傳感器研發(fā)水平的提升具有較高的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　基于多孔介質(zhì)理論建立了顆粒物傳感器結(jié)合D

2、PF的氣固兩相流數(shù)值模型，并利用Fluent軟件對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行求解計(jì)算以獲得DPF載體出口端面氣流分布情況。測(cè)量數(shù)據(jù)與模擬計(jì)算結(jié)果吻合較好，驗(yàn)證了所建數(shù)值模型的正確性。基于顆粒物傳感器結(jié)合DPF的數(shù)值模型，研究了DPF入口流速和傳感器安裝位置對(duì)DPF及傳感器內(nèi)速度場(chǎng)分布的影響，并對(duì)傳感器理想安裝位置，DPF入口流速一定時(shí)，DPF及傳感器內(nèi)流場(chǎng)和顆粒相分布進(jìn)行分析。模擬結(jié)果表明，基于文丘里管原理，排氣在傳感器內(nèi)部流動(dòng)性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)PM濃

3、度的瞬時(shí)測(cè)量。PM在傳感器內(nèi)部的分布較為均勻，停滯時(shí)間較長(zhǎng)。傳感器內(nèi)迷宮式設(shè)計(jì)起到了阻擋PM的效果，但靠近濃度測(cè)試區(qū)部位存在PM沉積，需要利用加熱器對(duì)傳感器進(jìn)行再生。而DPF入口流速對(duì)DPF及傳感器內(nèi)速度場(chǎng)分布影響較小，對(duì)DPF及傳感器內(nèi)排氣流速影響較大。傳感器安裝位置會(huì)對(duì)DPF載體內(nèi)軸向速度分布的均勻性和傳感器內(nèi)流場(chǎng)分布產(chǎn)生影響。
　　通過臺(tái)架試驗(yàn)，對(duì)失效DPF下游顆粒物瞬時(shí)濃度進(jìn)行測(cè)量，研究傳感器系統(tǒng)測(cè)量的可行性，并分析了排氣