柴油機微粒捕集器的性能仿真與試驗研究.pdf

1、現(xiàn)在柴油機微粒排放已經(jīng)嚴重危害到生態(tài)環(huán)境的發(fā)展和人體的健康，其也是造成霧霾的主要原因之一。隨著人們對環(huán)境問題的不斷重視和排放法規(guī)的越來越嚴格，僅是依靠機內(nèi)凈化技術(shù)已經(jīng)很難達到排放法規(guī)的要求，后處理系統(tǒng)將是控制柴油機微粒排放的必然選擇。目前國內(nèi)外研究最多應(yīng)用最廣泛的是柴油機微粒捕集器。微粒捕集器過濾體材料的選擇、再生以及其對發(fā)動機性能的影響是研究重點?；诖耍菊n題圍繞柴油機微粒捕集器(Diesel Particulate Filter，

2、DPF)做了以下研究:
　　(1)通過應(yīng)用GT-Power軟件建立了DPF的仿真模型，研究了DPF的結(jié)構(gòu)參數(shù)對DPF性能的影響情況。通過模擬仿真發(fā)現(xiàn):通道密度的取值不宜過小，孔密度越大，過濾體的有效面積越大，從而提高了過濾體的捕集效率;過濾體壁厚取0.35時，捕集效率為0.979，再增加壁厚對于提高捕集效率來說，效果不大，反而會造成壓降增大;微孔直徑越小，初始捕集效率越大，但是微孔直徑太小會增加材料的制造難度，因此要綜合考慮;孔隙

3、率不能選取的太大;過濾體的體積增大可以提高捕集效率，但是要考慮車上安裝的具體空間。這些結(jié)論為DPF的設(shè)計提供了理論指導(dǎo)。
　　(2)根據(jù)仿真結(jié)果設(shè)計了試驗用的DPF。在試驗過程中對自行設(shè)計的DPF的性能以及其對發(fā)動機性能的影響進行了試驗研究。結(jié)果表明:DPF捕集效率較高，在高負荷時捕集效率也達到了94％;安裝DPF之后發(fā)動機的排氣背壓升高，從而增大了發(fā)動機的燃油消耗率;安裝DPF之后顯著的降低了碳煙的排放，在小負荷時能夠降低NO的