微粒捕集器分區(qū)域微波再生過(guò)程功率優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-12-15 23:40
建立微粒捕集器分區(qū)域微波再生模型,并對(duì)該模型進(jìn)行驗(yàn)證;采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法提取微粒捕集器分區(qū)域微波再生平衡過(guò)程的關(guān)鍵參數(shù)(孔隙率、再生時(shí)間、電機(jī)旋轉(zhuǎn)角、排氣溫度、氧流量等),利用分區(qū)域微波再生模型對(duì)再生過(guò)程中的再生效率、功率消耗進(jìn)行四水平正交模擬計(jì)算,得到各關(guān)鍵參數(shù)對(duì)微粒捕集器分區(qū)域微波再生過(guò)程中再生效率和微波功率消耗的影響規(guī)律,確定再生過(guò)程的最優(yōu)參數(shù)組合。研究結(jié)果表明:當(dāng)再生時(shí)間由7.5 min減至3.0 min時(shí),再生過(guò)程中功率消耗的最大值增大2.1倍;當(dāng)孔隙率為0.6,再生時(shí)間為7.5 min,電機(jī)旋轉(zhuǎn)角為30°,排氣溫度為500℃,氧流量為0.1 kg/s時(shí),再生效率提高9.8%,功率消耗的平均值降低28%。
【文章來(lái)源】:中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,51(06)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
再生單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
從圖2和圖3可以發(fā)現(xiàn):模擬仿真得到的過(guò)濾單元內(nèi)再生溫度較實(shí)驗(yàn)值略偏低,而過(guò)濾單元內(nèi)微粒質(zhì)量較實(shí)驗(yàn)值略偏高。這可能是由于本文的數(shù)學(xué)模型假定氣流速度和微波能流密度在整個(gè)過(guò)濾單元橫截面上均勻分布,而在實(shí)際再生過(guò)程中,過(guò)濾單元邊緣處的氣流速度要低于中心軸線處氣流速度,這不僅會(huì)造成邊緣區(qū)域傳熱緩慢,而且會(huì)造成過(guò)濾單元邊緣供氧量不足,從而導(dǎo)致邊緣區(qū)域的再生較緩慢[23]。隨著計(jì)算次數(shù)不斷增加,過(guò)濾單元內(nèi)溫度、微粒質(zhì)量計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)一定偏差,但是從整體來(lái)看,對(duì)過(guò)濾單元內(nèi)溫度、微粒質(zhì)量變化的預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值基本吻合。通過(guò)計(jì)算并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合可得:過(guò)濾體內(nèi)壁面溫度計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值平均相對(duì)誤差不超過(guò)10%,過(guò)濾體徑向方向上微粒質(zhì)量變化計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值平均相對(duì)誤差不超過(guò)4%,表明所建立的微波再生數(shù)學(xué)模型能對(duì)過(guò)濾單元內(nèi)再生過(guò)程熱變化趨勢(shì)進(jìn)行較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。圖3 再生過(guò)程中微粒沉積質(zhì)量計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比結(jié)果
再生過(guò)程中微粒沉積質(zhì)量計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和模糊分析的船用柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化[J]. 孫思遠(yuǎn),黃朝霞,徐虎,黃加亮. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]過(guò)濾體結(jié)構(gòu)對(duì)DPF性能影響分析及優(yōu)化[J]. 王川中,彭宇明. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2018(03)
[3]載體材料對(duì)DPF再生性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 孟忠偉,陳超,秦源,晉兆祥,王剛,方嘉. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(03)
[4]微粒特性對(duì)DPF再生性能的影響[J]. 孟忠偉,李路,陳超,張川,陳鵬,閆妍,方嘉. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2018(02)
[5]A review of fundamental factors affecting diesel PM oxidation behaviors[J]. GAO JianBing,MA ChaoChen,XING ShiKai,SUN LiWei,HUANG LiYong. Science China(Technological Sciences). 2018(03)
[6]Endpoint forecasting on composite regeneration by coupling cerium-based additive and microwave for diesel particulate filter[J]. 鄂加強(qiáng),左青松,劉海力,李煜,龔金科. Journal of Central South University. 2016(08)
[7]柴油機(jī)微粒捕集器劣化性能參數(shù)灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 張彬,龔金科,袁文華,伏軍. 邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[8]微粒捕集器噴油率對(duì)再生溫度影響的仿真分析與優(yōu)化[J]. 鄧偉,孫后環(huán). 節(jié)能. 2016(02)
[9]過(guò)濾單元形狀對(duì)其微波再生特性的影響[J]. 王曙輝,徐孟,彭慶國(guó),余明果. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[10]基于灰燼沉積的微粒捕集器熱再生特性[J]. 龔金科,陳韜,鄂加強(qiáng),王曙輝,左青松. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2014(03)
本文編號(hào):3537357
【文章來(lái)源】:中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,51(06)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
再生單元結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
從圖2和圖3可以發(fā)現(xiàn):模擬仿真得到的過(guò)濾單元內(nèi)再生溫度較實(shí)驗(yàn)值略偏低,而過(guò)濾單元內(nèi)微粒質(zhì)量較實(shí)驗(yàn)值略偏高。這可能是由于本文的數(shù)學(xué)模型假定氣流速度和微波能流密度在整個(gè)過(guò)濾單元橫截面上均勻分布,而在實(shí)際再生過(guò)程中,過(guò)濾單元邊緣處的氣流速度要低于中心軸線處氣流速度,這不僅會(huì)造成邊緣區(qū)域傳熱緩慢,而且會(huì)造成過(guò)濾單元邊緣供氧量不足,從而導(dǎo)致邊緣區(qū)域的再生較緩慢[23]。隨著計(jì)算次數(shù)不斷增加,過(guò)濾單元內(nèi)溫度、微粒質(zhì)量計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)一定偏差,但是從整體來(lái)看,對(duì)過(guò)濾單元內(nèi)溫度、微粒質(zhì)量變化的預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值基本吻合。通過(guò)計(jì)算并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合可得:過(guò)濾體內(nèi)壁面溫度計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值平均相對(duì)誤差不超過(guò)10%,過(guò)濾體徑向方向上微粒質(zhì)量變化計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值平均相對(duì)誤差不超過(guò)4%,表明所建立的微波再生數(shù)學(xué)模型能對(duì)過(guò)濾單元內(nèi)再生過(guò)程熱變化趨勢(shì)進(jìn)行較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。圖3 再生過(guò)程中微粒沉積質(zhì)量計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比結(jié)果
再生過(guò)程中微粒沉積質(zhì)量計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值對(duì)比結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和模糊分析的船用柴油機(jī)燃燒系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化[J]. 孫思遠(yuǎn),黃朝霞,徐虎,黃加亮. 上海海事大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]過(guò)濾體結(jié)構(gòu)對(duì)DPF性能影響分析及優(yōu)化[J]. 王川中,彭宇明. 小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2018(03)
[3]載體材料對(duì)DPF再生性能影響的試驗(yàn)研究[J]. 孟忠偉,陳超,秦源,晉兆祥,王剛,方嘉. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(03)
[4]微粒特性對(duì)DPF再生性能的影響[J]. 孟忠偉,李路,陳超,張川,陳鵬,閆妍,方嘉. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2018(02)
[5]A review of fundamental factors affecting diesel PM oxidation behaviors[J]. GAO JianBing,MA ChaoChen,XING ShiKai,SUN LiWei,HUANG LiYong. Science China(Technological Sciences). 2018(03)
[6]Endpoint forecasting on composite regeneration by coupling cerium-based additive and microwave for diesel particulate filter[J]. 鄂加強(qiáng),左青松,劉海力,李煜,龔金科. Journal of Central South University. 2016(08)
[7]柴油機(jī)微粒捕集器劣化性能參數(shù)灰色關(guān)聯(lián)分析[J]. 張彬,龔金科,袁文華,伏軍. 邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[8]微粒捕集器噴油率對(duì)再生溫度影響的仿真分析與優(yōu)化[J]. 鄧偉,孫后環(huán). 節(jié)能. 2016(02)
[9]過(guò)濾單元形狀對(duì)其微波再生特性的影響[J]. 王曙輝,徐孟,彭慶國(guó),余明果. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(04)
[10]基于灰燼沉積的微粒捕集器熱再生特性[J]. 龔金科,陳韜,鄂加強(qiáng),王曙輝,左青松. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2014(03)
本文編號(hào):3537357
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