柴油機(jī)微粒捕集器流場的數(shù)值模擬及性能試驗(yàn)研究.pdf

1、柴油機(jī)以優(yōu)良的動力性和經(jīng)濟(jì)性被廣泛應(yīng)用于汽車和工程機(jī)械。柴油機(jī)微粒懸浮于大氣中威脅人類健康。為了限制柴油機(jī)排放，各國制定了相應(yīng)的排放法規(guī)。但是隨著排放法規(guī)要求的日益嚴(yán)格，機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)已遭遇瓶頸，必須依靠后處理技術(shù)才能使其排放符合要求。
　　 本文以壁流式蜂窩陶瓷微粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)作為研究對象，基于多孔介質(zhì)理論建立了完整的微粒捕集器的二維數(shù)學(xué)模型，利用FLUENT軟件對模型進(jìn)行

2、數(shù)值求解，得出DPF的速度場、壓力場的分布規(guī)律，研究了入口排氣流速、擴(kuò)張角和直徑比對流場均勻性的影響。通過DPF的壓降特性試驗(yàn)很好的驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，結(jié)果表明:DPF的壓力損失主要是由過濾體的阻力產(chǎn)生的。
　　 通過柴油機(jī)臺架試驗(yàn)，研究了加裝氧化催化器(Diesel OxidationCatalyst，DOC)、顆粒氧化催化器(Particle Oxidation Catalyst，POC)和DPF對柴油機(jī)的動力性、經(jīng)

3、濟(jì)性和排放性的影響。結(jié)果表明:加裝DOC+POC可以很好的降低CO、HC和煙度排放，NOx排放有小幅降低;加裝DPF后，柴油機(jī)排氣煙度明顯降低，但對CO、NOx影響不大，HC排放有所減小。加裝DPF后柴油機(jī)的排氣背壓要高于加裝DOC+POC，對微粒的凈化效果要優(yōu)于DOC+POC。通過對后處理的集成化進(jìn)行分析，可以得出:加裝DPF可以使微粒排放達(dá)國Ⅳ及以上排放標(biāo)準(zhǔn)，柴油機(jī)排氣系統(tǒng)加裝DOC+DPF可以很好的降低尾氣排放。
　　 利