柴油機(jī)催化型DPF碳煙捕集再生的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究.pdf

1、柴油機(jī)的排氣微粒對(duì)人體健康危害很大，顆粒捕集器(Diesel Particulate Filter，DPF)技術(shù)做為一種能夠有效去除碳煙顆粒的技術(shù)手段已經(jīng)在國(guó)外市場(chǎng)得到了廣泛應(yīng)用。為了滿足日益嚴(yán)格的排放法規(guī)，我國(guó)的柴油機(jī)排放后處理技術(shù)也在不斷地發(fā)展成熟。本文通過(guò)數(shù)值模擬結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，建立了DPF的數(shù)值模型。通過(guò)模擬DPF內(nèi)部碳煙量與溫度的變化歷程，描述DPF的實(shí)際工作過(guò)程，為柴油機(jī)DPF的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，研究結(jié)果表明：

2、r>　　 1.提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，會(huì)增大DPF的入口氣體流量，DPF前后壓降增加。發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)所測(cè)壓降試驗(yàn)值與模擬計(jì)算值能夠較好地吻合。當(dāng)排氣流量為0.04kg/s，孔密度數(shù)為100，初始碳煙量為6g/l時(shí)。DPF壓降在捕集前期快速增加，之后緩慢增加。當(dāng)排氣流量為0.02kg/s，孔密度數(shù)為400，初始碳煙量為0g/l時(shí)，DPF壓降在整個(gè)捕集過(guò)程中上升緩慢。
　　 2.DPF內(nèi)部氣流速度沿徑向從中心到邊緣逐漸降低；沿軸向從前端到后端

3、逐漸降低。碳煙分布沿徑向從中心到邊緣逐漸降低；沿軸向分布前后兩端高中間部位低。內(nèi)部溫度在再生結(jié)束時(shí)后端中心處最高。穩(wěn)態(tài)工況下，DPF入口溫度大于738K時(shí)，碳煙會(huì)快速再生。瞬態(tài)工況下，當(dāng)溫升曲線斜率為k1=2時(shí)，碳煙能迅速進(jìn)行再生反應(yīng)，但載體溫度上升過(guò)快；當(dāng)溫升曲線斜率為k1=0.67時(shí)，碳煙再生反應(yīng)也能較快進(jìn)行，且載體溫度上升較為平緩。
　　 3.當(dāng)DPF進(jìn)行二次再生時(shí)，濾餅層碳煙量在再生反應(yīng)初期快速下降，而深層碳煙量則在再生