【摘要】：柴油機(jī)顆粒捕集器(Diesel Particulate Filter)是一種能夠有效去除柴油機(jī)排氣顆粒的裝置,但是由于它的過(guò)濾方式會(huì)造成顆粒在捕集器交替通堵的蜂窩孔道內(nèi)的沉積,因此需要定期進(jìn)行再生,準(zhǔn)確的判斷碳載量是決定再生時(shí)機(jī)的關(guān)鍵。因此需要對(duì)DPF內(nèi)部碳煙沉積的具體過(guò)程進(jìn)行研究,為準(zhǔn)確判斷DPF內(nèi)部碳煙沉積量,確定合理的再生時(shí)機(jī)提供理論指導(dǎo)。本論文設(shè)計(jì)并制作可以反應(yīng)其內(nèi)部流動(dòng)的單孔道雙面過(guò)濾可視化反應(yīng)器,搭建相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)架,結(jié)合激光位移傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量沉積碳煙厚度,研究了碳煙顆粒物過(guò)濾過(guò)程中的沉積分布及沉積過(guò)程。同時(shí)在Fluent中建立DPF的壓降模型,并對(duì)多孔介質(zhì)模型中的滲透率參數(shù)α進(jìn)行了修正,模擬了不同初始碳煙量和不同深層/濾餅碳煙含量對(duì)DPF前后壓降的影響。結(jié)果表明:通過(guò)可視化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)碳煙主要沉積在DPF出口(過(guò)濾孔道末端)附近。碳煙顆粒在DPF孔道內(nèi)部的沉積可以分為深層過(guò)濾,過(guò)渡階段和濾餅過(guò)濾三個(gè)階段。在深層過(guò)濾階段和濾餅過(guò)濾階段,碳煙沉積速度較慢,過(guò)渡階段時(shí)間較短,但此期間碳煙顆粒沉積速度較快。碳煙濃度越高,氣體流量越大,單位時(shí)間內(nèi)空氣中的碳煙含量越多,沉積過(guò)程中的過(guò)渡階段越早出現(xiàn)�；谛拚蟮哪Ｐ蛯�(duì)不同初始碳煙含量對(duì)DPF壓降的影響進(jìn)行了模擬分析,結(jié)果說(shuō)明在初始碳煙量從0增加到3 g/l的過(guò)程中,壓降上升比較明顯,因?yàn)榇藭r(shí)初始碳煙大多處于深層碳煙沉積階段,碳煙沉積在過(guò)濾壁面內(nèi)部,造成進(jìn)口表面處壁面的滲透率大幅下降,因此壓力升高明顯,繼續(xù)增大初始碳煙量后,壓降上升變緩,這是因?yàn)樯顚犹紵熈恳呀?jīng)飽和,碳煙開(kāi)始沉積在進(jìn)口通道表面上,形成濾餅層,因此壓降曲線變緩。通過(guò)對(duì)不同溫度下深層碳煙占比對(duì)DPF壓降的影響進(jìn)行分析,結(jié)果說(shuō)明溫度越高、深層碳煙占比越大,DPF壓降越大。
【圖文】：

科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論孔介質(zhì)材料捕集；阻截機(jī)理是指尾氣中的碳煙顆粒小孔直徑時(shí)，不能通過(guò)過(guò)濾壁面到達(dá)出口通道，而力沉降機(jī)理是指柴油機(jī)排氣顆粒在經(jīng)過(guò)過(guò)濾面時(shí)，濾體接觸被捕集。慣性沉積機(jī)理[16]是指當(dāng)氣體裹挾孔時(shí)，，速度和質(zhì)量稍大的顆粒物不能隨氣體及時(shí)變上而被捕集，其特點(diǎn)是顆粒物會(huì)撞擊在 DPF 過(guò)濾體

重力沉降機(jī)理是指柴油機(jī)排氣顆粒在經(jīng)過(guò)過(guò)濾面時(shí)，濾體接觸被捕集。慣性沉積機(jī)理[16]是指當(dāng)氣體裹挾小孔時(shí)，速度和質(zhì)量稍大的顆粒物不能隨氣體及時(shí)變上而被捕集，其特點(diǎn)是顆粒物會(huì)撞擊在 DPF 過(guò)濾體圖 1.1 壁流式結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK423

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本文編號(hào)：2620846