發(fā)布時間：2020-10-28 08:02

　　 現(xiàn)代柴油機(jī)具有油耗低、熱效率高、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),越來越得到廣泛的應(yīng)用。但柴油機(jī)的顆粒物排放卻是汽油機(jī)的30~60倍,控制柴油機(jī)的顆粒物排放是當(dāng)前工作的重中之重。雖然柴油機(jī)顆粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)對積聚模態(tài)顆粒(粒徑范圍50nm至1μm)的捕集效率高達(dá)90%之上,但對核模態(tài)顆粒的(粒徑小于50nm)捕集效率僅有42%。運(yùn)用雙極荷電凝并技術(shù)(Bipolar Electrical Charge Agglomeration,BECA)對進(jìn)入DPF的顆粒進(jìn)行預(yù)處理,能使核模態(tài)顆粒凝并成粒徑較大的顆粒,提高DPF對核模態(tài)顆粒的捕集效率。固而研究雙極荷電凝并技術(shù)對DPF捕集性能的影響具有一定的理論和實(shí)用價值。本文基于FLUENT軟件,建立DPF孔道三維計算模型,運(yùn)用湍流模型、離散相模型和多孔介質(zhì)模型模擬計算了不同荷電電壓條件下荷電顆粒在孔道內(nèi)的流動及沉積特性。結(jié)果表明:荷電電壓的增加會使進(jìn)排氣孔內(nèi)速度變化趨于線性,且荷電電壓越高線性變化越明顯;在加載電壓后進(jìn)氣孔內(nèi)壓力增大,而荷電電壓的改變對排氣孔道壓力變化影響不大;同時荷電電壓的增加會使壁面滲流速度沿孔道軸向變化變緩,孔道內(nèi)的顆粒沉積分布趨于均勻,且電壓越高顆粒沉積分布越均勻。通過搭建雙極荷電凝并試驗(yàn)平臺,研究了不同荷電電壓對DPF捕集性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:雙極荷電凝并技術(shù)能夠降低核模態(tài)顆粒物數(shù)量濃度,與DPF耦合能夠提高DPF的捕集效率,降低顆粒物的質(zhì)量濃度。當(dāng)荷電電壓為20kV時,9.3~10.8nm范圍內(nèi)的核模態(tài)顆粒的捕集效率由0kV時的42%上升至69%,而對粒徑大于90nm積聚態(tài)顆粒的捕集效率由70%上升至92%;通過濾紙稱重的方法測得0kV、10kV、20kV加載電壓下,DPF的平均捕集效率分別為72.2%、81.2%、92.9%。利用掃描電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)對加載后的DPF通道進(jìn)行測量,得到不同荷電電壓下孔道內(nèi)的顆粒沉積厚度,測量結(jié)果表明:荷電電壓的增大會使孔道顆粒沉積更加均勻,且電壓越高,顆粒沉積厚度越大。其中在荷電電壓為0kV時,DPF進(jìn)氣孔道入口端的顆粒沉積厚度較少約為48μm,而在通道末端顆粒沉積量達(dá)到最大值約為60μm;荷電電壓為10kV、20kV時沉積厚度都較為均勻,平均沉積厚度分別為69.74μm、88.78μm。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK421.5
【部分圖文】：

基于雙極荷電凝并技術(shù)的柴油機(jī) DPF 捕集特性研究，生成各種不飽和烴類，它們不斷脫氫、聚合，最終形成碳集了氣相烴和其他物質(zhì)，形成了碳煙基元，最后碳煙基元堆碳煙。而 SOF、硫酸鹽主要來源于未燃燒的柴油以及潤滑油.1 中可以看出柴油機(jī)顆粒物粒徑大多至于 1nm 與 1μm5-6]根據(jù)柴油機(jī)顆粒物表面積與粒度之間的關(guān)系，將柴油機(jī)顆態(tài)即：粗粒子模態(tài)（顆粒粒徑大于 1μm）、積聚模態(tài)（顆粒m 之間）、核模態(tài)（顆粒粒徑小于 50nm）。

捕集器研究進(jìn)展效的顆粒處理方式之一，能減少 90%以上的司開始量產(chǎn)裝有 DPF 的柴油車以來，DPF 的內(nèi)外學(xué)者針對 DPF 的研究主要集中在：采用材料代替原有的 DPF 載體材料；優(yōu)化 DPF 結(jié)的背壓。結(jié)構(gòu)與材料機(jī)顆粒捕集器構(gòu)造示意圖，柴油機(jī)顆粒捕集兩大部分組成。DPF 封裝殼體由進(jìn)出口、擴(kuò)擴(kuò)口管流入 DPF 載體，顆粒物在流經(jīng)過濾經(jīng)排氣孔排出。

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文方面需要考慮調(diào)整合適的再生策過濾載體在強(qiáng)熱應(yīng)力下?lián)p壞。兩類：壁流式蜂窩陶瓷載體與泡部每相鄰的進(jìn)排氣孔，一個在出入口處進(jìn)入孔道內(nèi)，由于進(jìn)氣孔這樣排氣中的顆粒就被多孔壁面蜂窩陶瓷過濾體對粒徑較大的顆
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2859817