柴油機(jī)顆粒捕集器流場的數(shù)值模擬及電加熱再生試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國機(jī)動車保有量的持續(xù)增長，機(jī)動車污染物排放總量持續(xù)攀升，其中柴油機(jī)顆粒物的排放問題正日益突出。柴油機(jī)顆粒捕集器（Diesel particulate filter, DPF）被公認(rèn)為是降低柴油機(jī)顆粒物排放的最有效的排氣后處理裝置。
　　本文研究對象是基于壁流式蜂窩陶瓷過濾體的DPF裝置。首先建立二維數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用FLUENT軟件對模型進(jìn)行求解計(jì)算，研究其內(nèi)部壓力場和速度場的分布規(guī)律，以及顆粒物在其內(nèi)部的流動軌跡。結(jié)果表明:壁

2、流式過濾體的長度和多孔陶瓷壁面對其內(nèi)部氣流的壓力和速度的變化有很大的影響，顆粒粒徑的大小對顆粒物在過濾單元內(nèi)的流動軌跡也有較大的影響。其次，利用MOUDI(Micro-OrificeUniform Deposition Impactor)顆粒分級采樣系統(tǒng)分別對柴油機(jī)原排狀態(tài)下和加裝DPF狀態(tài)下進(jìn)行排氣顆粒采集，分析柴油機(jī)工況對排氣顆粒物粒徑分布的影響和DPF對排氣顆粒質(zhì)量濃度的影響。研究得出:加裝DPF后，顆粒的質(zhì)量峰值向積聚模態(tài)遷移，

3、粗粒子模態(tài)所占比例減小;柴油機(jī)的顆粒質(zhì)量濃度大幅降低，單峰對數(shù)正態(tài)分布已不太明顯;0.18～0.32μm范圍的顆粒物由于粒徑較小不易被捕集，占總的被過濾顆粒的比例很小。最后，在顆粒捕集器上應(yīng)用加熱圈形式的電加熱器，通過臺架試驗(yàn)，分別對過濾體的過濾特性、再生特性、再生后對柴油機(jī)排氣背壓和氣體排放的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:DPF在顆粒捕集過程中前后端壓差上升比較平緩，過濾層經(jīng)過了深床過濾和濾餅層形成這兩個(gè)階段。電加熱過程不會對蜂窩陶瓷