柴油機旋轉式過濾體DPF設計及再生研究.pdf

1、微粒捕集器(DPF)是解決柴油機排放微粒污染最有效和最具有發(fā)展前景的后處理技術,在DPF技術研究中,過濾體的再生技術是其關鍵技術,是限制微粒捕集器能否廣泛使用的瓶頸。微波加熱再生微粒捕集器具有諸多優(yōu)點,如能快速加熱過濾體,能對過濾體再生加熱均勻使其具有更好的熱耐久性,對過濾體的溫度也能更迅速而精確的控制,并實現(xiàn)節(jié)能。但由于實際應用時車載電瓶的功率與電量有限,使得這一再生技術實施及應用的難度極大。針對微波加熱再生的這一技術瓶頸,本文提出一

2、種新的柴油機排氣微粒捕集器過濾體布置方式,微粒捕集器中采用若干端截面為扇形的單元塊過濾體,呈圓周排列并在再生時做軸向旋轉,采用微波作為再生能源。分析了單元塊旋轉式過濾體捕集器的過濾及再生機理,并與傳統(tǒng)的整體式過濾體微粒捕集器的壓降特性及捕集效率進行比較,對泡沫陶瓷過濾體的微波再生特性進行了初步研究。
　　 本文研究內(nèi)容如下:
　　 (1)提出了過濾體的單元化設計以及旋轉式再生方案,設計了微粒捕集器的結構以及相關的微波功率

3、源系統(tǒng)和旋轉運動控制系統(tǒng)。
　　 (2)對單元塊旋轉式過濾體的過濾捕集、排氣背壓等主要性能指標進行了試驗研究,對其整體性能進行了評價。
　　 (3)研究了碳化硅泡沫陶瓷過濾體的過濾捕集、過濾體內(nèi)氣流的非線性流動機理。利用FLUENT軟件對建立的微粒捕集器內(nèi)氣流流動數(shù)學模型進行數(shù)值求解,得出了微粒捕集器內(nèi)的速度場的分布規(guī)律,為其優(yōu)化設計提供依據(jù)。
　　 (4)建立泡沫陶瓷過濾體微波再生模型,分析了微粒沉積量、氣流質(zhì)