本文關(guān)鍵詞：DOC與DPF對(duì)柴油機(jī)排放顆粒微觀特性影響的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：將DOC (Diesel Oxidation Catalyst)和DPF (Diesel Particulate Filter)聯(lián)用，不僅對(duì)顆粒有較高的過濾效率，同時(shí)在DOC入口溫度處于300℃~400℃時(shí)可以實(shí)現(xiàn)DPF的連續(xù)再生，從而保證了后處理系統(tǒng)能夠持續(xù)高效地工作。在這種系統(tǒng)中，DPF的再生依賴于DOC，并且，DPF的再生又與顆粒的氧化活性有關(guān)，而顆粒的氧化活性在一定程度上又受其微觀結(jié)構(gòu)的影響。因此，研究DOC對(duì)DPF內(nèi)沉積顆粒的微觀結(jié)構(gòu)以及氧化活性的影響對(duì)于后處理系統(tǒng)性能的提高有重要意義。 本文對(duì)一臺(tái)CY4102-CE4B柴油機(jī)的排氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造，用金屬篩網(wǎng)代替DPF，在加裝和不加裝DOC這兩種情況下分別進(jìn)行了顆粒收集。利用熱重分析儀使顆粒在等溫條件下發(fā)生氧化，在達(dá)到特定的失重比例時(shí)停止熱重試驗(yàn)，繼而得到了不同氧化階段的顆粒樣品。用高分辨率透射電鏡（High-resolution Transmission Electron Microscopy, HRTEM）對(duì)不同顆粒樣品在氧化過程中微觀形貌進(jìn)行了觀察。利用MathWorks Matlab軟件對(duì)所得圖像進(jìn)行處理，對(duì)圖像中包含的顆粒的微晶尺寸、曲率和層面間距的信息進(jìn)行提取和統(tǒng)計(jì)。繼而對(duì)不同氧化階段不同顆粒樣品的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變以及顆粒在氧化過程中質(zhì)量變化情況進(jìn)行了對(duì)比研究。 1．DOC可以使顆粒的微晶尺寸變大，層面間距變小，顆粒中碳層的排列更有序。并且，，在DOC的作用下，顆粒會(huì)變成多孔結(jié)構(gòu)。 2．顆粒在氧化過程中的結(jié)構(gòu)演變與其氧化模式有關(guān)。發(fā)生表面氧化時(shí)，氧化從表層開始，逐步向內(nèi)進(jìn)行。隨著氧化程度的加深，顆粒中的碳層排列的更加規(guī)整。在整個(gè)過程中，顆粒均保持著典型的核-殼結(jié)構(gòu)。如果發(fā)生了內(nèi)部氧化，無定形的內(nèi)核很快就被完全氧化掉，而外殼部分沒有明顯的變化，一般會(huì)形成中空的膠囊狀結(jié)構(gòu)。 3．顆粒的氧化活性與其微觀結(jié)構(gòu)之間有一定的聯(lián)系，但不能夠僅通過微觀結(jié)構(gòu)去評(píng)價(jià)顆粒的氧化活性。顆粒的氧化活性還與其氧化模式有關(guān)。當(dāng)顆粒的氧化模式相同時(shí)，顆粒的氧化活性隨微晶尺寸的減小、曲率的增大以及層面間距的增大而增強(qiáng)。當(dāng)顆粒的氧化模式不同時(shí)，微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)顆粒氧化活性的影響有限。 4．油品對(duì)顆粒的微觀結(jié)構(gòu)也有一定影響。與燃用國Ⅳ柴油時(shí)相比，燃用國Ⅴ柴油時(shí)，生成的顆粒微晶尺寸更大。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 顆粒 DOC DPF 微觀結(jié)構(gòu) 氧化活性
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TK421
【目錄】：

• 摘要2-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 引言8
• 1.2 柴油機(jī)顆粒的組成8-9
• 1.3 DOC與DPF簡介9-10
• 1.4 顆粒的微觀結(jié)構(gòu)與氧化活性10-13
• 1.4.1 顆粒氧化活性的影響因素10-11
• 1.4.2 高分辨率透射電鏡的應(yīng)用11-12
• 1.4.3 顆粒的微觀結(jié)構(gòu)與氧化活性的相關(guān)研究12-13
• 1.5 本文的研究意義和主要內(nèi)容13-16
• 第2章 試驗(yàn)設(shè)備與方法16-22
• 2.1 顆粒的收集16-18
• 2.1.1 試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)16
• 2.1.2 試驗(yàn)用燃料16-17
• 2.1.3 顆粒的采樣方法17-18
• 2.2 熱重分析18-19
• 2.3 HRTEM分析19-22
• 第3章 HRTEM圖像處理22-36
• 3.1 圖像處理流程22-33
• 3.1.1 反相22-23
• 3.1.2 選取ROI23-26
• 3.1.3 增強(qiáng)對(duì)比度26
• 3.1.4 高斯低通濾波26-28
• 3.1.5 Top-hat變換28-31
• 3.1.6 閾值變換31
• 3.1.7 形態(tài)學(xué)開運(yùn)算和閉運(yùn)算31-33
• 3.1.8 圖像細(xì)化33
• 3.2 顆粒微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)信息的提取33-35
• 3.2.1 微晶尺寸33
• 3.2.2 曲率33-34
• 3.2.3 層面間距34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第4章 顆粒的微觀結(jié)構(gòu)與氧化活性36-60
• 4.1 顆粒的氧化活性36-39
• 4.2 顆粒在氧化過程中微觀結(jié)構(gòu)的演變39-45
• 4.3 顆粒的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)45-53
• 4.3.1 原始顆粒樣品的微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)45-50
• 4.3.2 顆粒在氧化過程中微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化50-53
• 4.4 DOC對(duì)顆粒微觀結(jié)構(gòu)的影響53-54
• 4.5 顆粒的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)其氧化活性的影響54-57
• 4.5.1 氧化模式的影響55-56
• 4.5.2 工況的影響56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-60
• 第5章 結(jié)論60-62
• 5.1 全文總結(jié)60
• 5.2 工作展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果69

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本文編號(hào)：387470