本文關鍵詞：連續(xù)再生式柴油機顆粒捕集器的仿真與試驗研究

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【摘要】：自柴油機問世以來,就以良好的動力性、燃油經(jīng)濟性得到了廣泛的應用。隨著國家排放法規(guī)的日趨嚴峻,壁流式顆粒捕集器(Diesel Particulate Filter, DPF)已被公認為降低柴油機微粒排放的最有效技術。與其他再生方法相比,連續(xù)再生式顆粒捕集器(DOC+DPF)是一種完全被動再生技術,具有廣闊的發(fā)展前景。本文利用AVL FIRE軟件建立了DOC+DPF系統(tǒng)的三維仿真模型,分別對DOC和DPF的工作特性的影響因素進行了分析研究,為DOC+DPF系統(tǒng)中的DOC和DPF的結構改良及性能優(yōu)化提供了一定的依據(jù)。利用臺架試驗,在柴油中加入—定燃油添加劑(Fuel Borne Catalyst, FBC),考察添加劑在柴油中的穩(wěn)定性以及對DOC+DPF系統(tǒng)工作過程和性能的影響。主要研究工作如下：(1)分別對DOC+DPF系統(tǒng)的兩大組成部分做了介紹：DOC的結構,DPF的結構、材料、過濾原理；DOC+DPF系統(tǒng)的再生原理；建立了DOC+DPF的數(shù)學理論模型。(2)利用AVL FIRE軟件改變DOC入口排氣參數(shù)和結構參數(shù)來模擬DOC對污染物凈化效率和DOC壓降的影響；改變DPF入口排氣參數(shù),探求入口排氣參數(shù)對DPF微粒沉積量的影響,為DOC+DPF系統(tǒng)結構的優(yōu)化和改進提供一定的參考。(3)通過臺架試驗研究了燃油添加劑對DOC+DPF系統(tǒng)的再生性能的影響。結果表明,燃油添加劑在國Ⅳ柴油中的穩(wěn)定性良好；能夠降低DOC+DPF系統(tǒng)的平衡點溫度；在一定程度上減緩碳煙在DPF上的沉積速度；還能縮短DOC+DPF系統(tǒng)的再生時間,提高再生的效率。
【關鍵詞】：被動再生 DOC+DPF系統(tǒng) AVL FIRE 數(shù)值模擬 燃油添加劑
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK421.5
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 引言15
• 1.2 顆粒物的組成及生成機理15-19
• 1.2.1 汽油機顆粒物的組成及生成機理15-16
• 1.2.2 柴油機顆粒物的組成與特征16-17
• 1.2.3 柴油機顆粒物的生成機理17-19
• 1.3 國內外柴油車排放法規(guī)介紹19-24
• 1.3.1 國外車用柴油車排放法規(guī)19-23
• 1.3.2 國內車用柴油機排放法規(guī)23-24
• 1.4 減少顆粒物排放的控制技術24-25
• 1.5 連續(xù)再生技術國內外的研究現(xiàn)狀25-26
• 1.6 本文研究意義及主要內容26-27
• 第二章 連續(xù)再生式顆粒捕集器及理論模型27-45
• 2.1 DOC簡介27-30
• 2.1.1 DOC結構27-29
• 2.1.2 DOC反應機理29-30
• 2.2 DPF介紹30-36
• 2.2.1 過濾材料的選擇和結構30-32
• 2.2.2 DPF的過濾機理32-33
• 2.2.3 DPF的再生方法33-36
• 2.3 連續(xù)再生式顆粒捕集器的數(shù)學模型36-44
• 2.3.1 DOC載體區(qū)域控制方程36-39
• 2.3.2 DPF的物理模型及控制方程組39-43
• 2.3.3 腔體區(qū)域控制方程組43-44
• 2.4 本章小結44-45
• 第三章 基于AVL FIRE的模型建立45-60
• 3.1 CFD仿真計算及AVL FIRE軟件簡介45-46
• 3.2 連續(xù)再生式微粒捕集器三維實體搭建及參數(shù)設置46-48
• 3.3 試驗模型驗證48-49
• 3.4 排氣參數(shù)對DOC作性能的影響分析49-54
• 3.5 載體結構參數(shù)對DOC壓降的影響54-56
• 3.6 排氣參數(shù)對DPF性能的影響分析56-59
• 3.7 本章小結59-60
• 第四章 在用車改造中FBC對DOC+DPF的性能影響試驗60-74
• 4.1 試驗方案60
• 4.1.1 試驗方案60
• 4.2 試驗條件60-64
• 4.2.1 試驗臺架60-62
• 4.2.2 試驗用DOC和DPF系統(tǒng)62
• 4.2.3 試驗工況62-64
• 4.3 試驗結果64-73
• 4.3.1 FBC穩(wěn)定性測試64-65
• 4.3.2 FBC對PM排放的影響65-68
• 4.3.3 平衡點溫度68-70
• 4.3.4 FBC對DPF加載再生的影響70-73
• 4.4 本章小結73-74
• 第五章 全文總結及工作展望74-76
• 5.1 全文總結74
• 5.2 工作展望74-76
• 參考文獻76-80
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況80

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本文編號：944422