本文關(guān)鍵詞：NTP技術(shù)離線再生DPF的影響因素試驗研究

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【摘要】：柴油機顆粒捕集器(DPF)技術(shù)被認為是降低柴油機PM排放的最有效手段之一。但隨著PM捕集量的增加,DPF使得柴油機的排氣背壓增加,嚴重時會發(fā)生DPF的堵塞,影響柴油機的正常運行。因此,簡單可靠的DPF再生是DPF技術(shù)開發(fā)中的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的DPF再生技術(shù)均存在一定的自身缺陷,在我國的推廣使用受到限制。近年來,利用低溫等離子體(NTP)技術(shù)再生DPF已成為DPF再生技術(shù)研究的熱點之一。本文建立了NTP離線再生DPF的試驗系統(tǒng),對NTP再生DPF的影響因素進行了研究,主要的工作內(nèi)容如下:(1)以O(shè)_2為氣源,利用NTP再生DPF的試驗系統(tǒng),對在柴油機不同負荷下捕集顆粒物的DPF進行離線再生試驗。通過分析再生產(chǎn)物中碳氧化物(CO、CO_2)體積分數(shù)的變化,研究了柴油機負荷對PM氧化分解的影響以及不同PM加載條件下DPF的再生效果。研究結(jié)果表明,NTP發(fā)生器放電后產(chǎn)生強氧化性的活性物質(zhì)O3、O等,能夠有效氧化PM,從而實現(xiàn)DPF的再生。NTP活性物質(zhì)對柴油機中等負荷下PM的氧化分解能力較為顯著。(2)利用NTP再生DPF的試驗系統(tǒng),采用3種不同的O_2流量控制策略分別對DPF進行離線再生試驗,再生過程中3種控制策略所用O_2的總量相同。通過分析再生產(chǎn)物中碳氧化物體積流量的變化,研究了O_2流量控制策略對PM氧化分解的影響,并對比了3種O_2流量控制策略下DPF的再生效果。研究結(jié)果表明,在再生試驗所用O_2總量相同的條件下,采用變氧氣流量控制策略可以提高NTP活性氣體的利用率,其DPF再生效果優(yōu)于恒氧氣流量控制策略。其中,采用控制O_2流量隨再生階段逐級遞減的策略時,其DPF的再生效果較為顯著。(3)以空氣為氣源,利用NTP再生DPF的試驗系統(tǒng),在不同的空氣流量下對DPF進行離線再生試驗。通過分析再生產(chǎn)物中碳氧化物體積流量的變化,研究了空氣流量對DPF再生的影響以及再生過程中DPF內(nèi)部軸向溫度的變化。研究結(jié)果表明,空氣經(jīng)NTP發(fā)生器放電后產(chǎn)生O3、NO_2等活性物質(zhì),能夠?qū)崿F(xiàn)DPF的再生。隨著空氣流量的增加,PM被氧化分解的質(zhì)量呈上升的趨勢,升PM分解量呈下降的趨勢。在DPF再生的過程中,軸向各測點的溫度順著氣流方向逐漸升高,同一測點處的溫度隨著空氣流量的增大而降低。
【關(guān)鍵詞】：柴油機 顆粒捕集器 低溫等離子體 再生 流量
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421.5
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 柴油機顆粒物的組成及危害11-12
• 1.3 柴油機排放法規(guī)與排放控制技術(shù)12-14
• 1.4 柴油機顆粒捕集器14-16
• 1.4.1 DPF濾芯材料及結(jié)構(gòu)14-15
• 1.4.2 DPF過濾機理15-16
• 1.5 DPF再生技術(shù)16-22
• 1.5.1 傳統(tǒng)的DPF再生技術(shù)16-17
• 1.5.2 低溫等離子體再生DPF技術(shù)17-22
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容22-23
• 第二章 NTP離線再生DPF的試驗研究23-34
• 2.1 試驗系統(tǒng)及方法23-28
• 2.1.1 DPF采樣試驗23-25
• 2.1.2 DPF再生試驗25-28
• 2.2 氧氣源NTP系統(tǒng)再生DPF的化學(xué)反應(yīng)模型28-29
• 2.3 試驗結(jié)果及分析29-33
• 2.3.1 負荷對PM氧化分解的影響29-31
• 2.3.2 負荷對DPF再生效果的影響31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 氧氣流量控制策略對DPF再生的影響研究34-42
• 3.1 試驗系統(tǒng)與方法34-36
• 3.2 試驗結(jié)果及分析36-40
• 3.2.1 O_2流量控制策略對PM氧化分解的影響36-37
• 3.2.2 O_2流量控制策略對DPF再生效果的影響37-40
• 3.3 本章小結(jié)40-42
• 第四章 空氣流量對DPF再生的影響研究42-52
• 4.1 試驗系統(tǒng)與方法42-44
• 4.2 空氣源NTP系統(tǒng)再生DPF的化學(xué)反應(yīng)模型44-45
• 4.3 試驗結(jié)果及分析45-51
• 4.3.1 空氣流量對活性物質(zhì)濃度及流量的影響45-47
• 4.3.2 空氣流量對DPF再生效果的影響47-49
• 4.3.3 DPF軸向溫度隨再生時間的變化49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第五章 全文總結(jié)與展望52-54
• 5.1 全文總結(jié)52-53
• 5.2 創(chuàng)新點說明53
• 5.3 研究展望53-54
• 參考文獻54-61
• 致謝61-62
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明62

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1 李弘揚;NTP技術(shù)離線再生DPF的影響因素試驗研究[D];江蘇大學(xué);2016年

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本文編號：643159