本文關(guān)鍵詞：微粒捕集器捕集效率災(zāi)變預(yù)測及微波再生過程場協(xié)同分析

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【摘要】：柴油機微粒排放問題已引起世界各國及公眾的極大關(guān)注,微粒排放控制技術(shù)也成為柴油機行業(yè)的研究重點,對微粒排放控制研究將會帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。因此,減少柴油機的微粒排放成為柴油機進一步發(fā)展的課題之一,具有很好的研究前景。為此,本文以國家自然科學(xué)基金項目[51176045]“微粒捕集器過濾體復(fù)合再生與多場協(xié)同機理及其優(yōu)化研究”為依托,采用數(shù)值仿真方法,場協(xié)同理論對微粒捕集器微波再生過程進行研究,論文主要研究工作與創(chuàng)新點如下:(1)利用災(zāi)變理論建立微粒捕集器捕集失效尖點突變模型,通過解析微粒捕集器捕集失效尖點突變模型的臨界點和奇點集以及微粒捕集器捕集失效尖點災(zāi)變模型的判別式,有效地對微粒捕集器捕集終點進行預(yù)測。(2)建立了壁流式微粒捕集器內(nèi)多孔介質(zhì)傳熱的三維數(shù)學(xué)模型,并針對不同入口速度、排氣溫度和壓力等工況對微粒捕集器微波再生過程進行了場協(xié)同分析,較好地揭示了微粒捕集器微波再生過程與場協(xié)同機理。(3)根據(jù)仿真數(shù)據(jù)以及微粒捕集器結(jié)構(gòu)參數(shù)在試驗臺架上進行微粒捕集器微波再生試驗驗證,結(jié)果表明,本文建立的壁流式微粒捕集器內(nèi)多孔介質(zhì)傳熱的三維數(shù)學(xué)模型具有相對誤差小、精度高的特點。
【關(guān)鍵詞】：微粒捕集器 災(zāi)變預(yù)測 數(shù)值仿真 溫度均勻系數(shù) 協(xié)同度
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK421.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 研究背景與研究意義9-12
• 1.2 柴油車尾氣排放微粒PM成分與形成機理12-13
• 1.3 微粒排放控制技術(shù)13-16
• 1.3.1 柴油機的主要排放污染物13
• 1.3.2 柴油機的主要機內(nèi)凈化技術(shù)13-15
• 1.3.3 微粒后處理凈化技術(shù)15-16
• 1.4 微粒捕集器再生技術(shù)研究現(xiàn)狀16-19
• 1.4.1 國外微粒捕集器流動及再生數(shù)學(xué)模型的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.2 國內(nèi)微粒捕集器流動及再生數(shù)學(xué)模型的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.5 主要研究內(nèi)容及論文框架19-21
• 第2章 微粒捕集器捕集效率災(zāi)變分析21-29
• 2.1 災(zāi)變理論簡介21-22
• 2.2 災(zāi)變理論引入微粒捕集器捕集失效分析的必要性22-24
• 2.2.1 自組織臨界性概念22
• 2.2.2 微粒捕集器捕集過程中的災(zāi)變預(yù)測22-23
• 2.2.3 分析方法23-24
• 2.3 RSH算法24-26
• 2.3.1 H值計算24
• 2.3.2 預(yù)測分析24-26
• 2.4 微粒捕集器捕集失效災(zāi)變分析26-28
• 2.4.1 微粒捕集器捕集失效災(zāi)變模型26-27
• 2.4.2 微粒捕集器失效的尖點災(zāi)變模型27
• 2.4.3 微粒捕集器失效判別27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 微粒捕集器過濾體再生過程數(shù)值仿真分析29-44
• 3.1 CFD及FLUENT軟件簡介29-32
• 3.1.1 CFD概述29
• 3.1.2 CFD的數(shù)值解法29-30
• 3.1.3 FLUENT軟件30-31
• 3.1.4 軟件簡介31-32
• 3.2 微粒捕集器內(nèi)氣體與固體反應(yīng)的模型32-34
• 3.2.1 三維物理模型的建立32-33
• 3.2.2 數(shù)學(xué)描述33-34
• 3.2.3 過濾體內(nèi)的數(shù)學(xué)模型34
• 3.3 網(wǎng)格劃分，，初始條件及邊界條件設(shè)置34-36
• 3.3.1 微粒捕集器網(wǎng)格劃分34-35
• 3.3.2 邊界條件設(shè)置以及初始條件設(shè)置35-36
• 3.4 入口速度對捕集器內(nèi)微粒燃燒的影響36-38
• 3.4.1 不同排氣速度對溫度場的影響36-37
• 3.4.2 溫度場均勻性指標37-38
• 3.5 排氣溫度對捕集器微粒燃燒的影響38-39
• 3.5.1 不同排氣溫度對溫度場的影響38-39
• 3.5.2 不同排氣溫度對再生溫度的影響39
• 3.6 壓力對微粒捕集器微粒燃燒的影響39-42
• 3.6.1 不同排氣壓力下的場協(xié)同分析39-41
• 3.6.2 不同壓力下的溫度均勻系數(shù)變化41-42
• 3.7 本章小結(jié)42-44
• 第4章 微粒捕集器微波再生臺架試驗44-50
• 4.1 微波再生過程試驗方法44-47
• 4.1.1 試驗裝置44-45
• 4.1.2 試驗方法45-47
• 4.2 試驗結(jié)果及模型驗證47-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 總結(jié)與展望50-52
• 參考文獻52-56
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及參與課題56-57
• 致謝57

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