我國即將實(shí)施的國Ⅵ排放標(biāo)準(zhǔn)除規(guī)定了極低的顆粒物(Particulate Matter,PM)限值外,還增加了粒子數(shù)量(Particulate Number,PN)的限值要求。氧化催化器(Diesel Oxidation Catalyst,DOC)和催化型顆粒捕集器(Catalytic Diesel Particulate Filter,CDPF)結(jié)合使用,不僅可以保證CDPF連續(xù)可靠的工作,減少90%以上的顆粒物排放,并同時(shí)改變顆粒物粒徑分布,還能有效降低HC和CO排放,被公認(rèn)為目前降低柴油機(jī)PM和PN排放最有效的手段之一。隨著柴油機(jī)的持續(xù)運(yùn)行,CDPF會因排氣中PM的不斷捕集而被堵塞,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)排氣背壓升高、性能下降,因此CDPF需要有良好的再生能力和可靠性以去除PM,故對CDPF進(jìn)行壓降及再生特性研究,以評估載體的性能水平十分重要。圍繞國Ⅵ柴油機(jī)顆粒捕集器低背壓、高捕集效率以及高效可靠再生的技術(shù)開發(fā)目標(biāo),本文搭建了D30柴油機(jī)與加裝DOC+CDPF的試驗(yàn)臺架,針對三種不同結(jié)構(gòu)的薄壁、多目數(shù)新型國Ⅵ碳化硅CDPF即低孔隙率對稱、高孔隙率對稱以及低孔隙率非對稱CDPF,開展了CDPF不...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義概述
    1.2 柴油機(jī)的排放與控制技術(shù)
        1.2.1 柴油機(jī)污染物排放法規(guī)的發(fā)展
        1.2.2 柴油機(jī)污染物排放控制技術(shù)
        1.2.3 滿足柴油機(jī)國Ⅵ排放控制的技術(shù)路線及主要技術(shù)難點(diǎn)
    1.3 柴油機(jī)顆粒捕集器的概述
        1.3.1 顆粒捕集器的捕集
        1.3.2 顆粒捕集器的再生
    1.4 顆粒捕集器壓降與再生特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 DPF結(jié)構(gòu)參數(shù)對DPF捕集與再生影響的研究現(xiàn)狀
        1.4.2 DPF孔道內(nèi)的流場與顆粒運(yùn)動特性的研究現(xiàn)狀
        1.4.3 DPF再生溫度場特性研究現(xiàn)狀
        1.4.4 灰分沉積對DPF性能影響的研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要研究內(nèi)容及意義
        1.5.1 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.5.2 研究意義及創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 柴油機(jī)CDPF試驗(yàn)臺架的搭建與仿真模型的構(gòu)建
    2.1 柴油機(jī)加裝DOC+CDPF試驗(yàn)臺架的搭建
        2.1.1 試驗(yàn)研究對象
        2.1.2 試驗(yàn)臺架與測試設(shè)備
    2.2 DPF數(shù)學(xué)模型概述
        2.2.1 DPF捕集模型
        2.2.2 DPF內(nèi)部流動與壓降模型
        2.2.3 碳煙與灰分沉積模型
        2.2.4 DPF再生化學(xué)反應(yīng)模型
    2.3 DPF捕集與再生模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
        2.3.1 DPF捕集模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
        2.3.2 DPF再生模型的構(gòu)建與驗(yàn)證
    2.4 DPF微觀孔道模型構(gòu)建與驗(yàn)證
        2.4.1 DPF微觀孔道數(shù)學(xué)模型
        2.4.2 DPF微觀孔道模型的構(gòu)建
        2.4.3 DPF微觀孔道模型的驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 柴油機(jī)CDPF壓降特性臺架試驗(yàn)與模擬研究
    3.1 柴油機(jī)加裝不同結(jié)構(gòu)新鮮載體CDPF外特性對比
    3.2 不同碳載量下柴油機(jī)及CDPF性能對比
        3.2.1 不同碳載量下的柴油機(jī)性能對比
        3.2.2 不同碳載量下的CDPF壓降特性對比
    3.3 不同結(jié)構(gòu)載體DPF孔道內(nèi)氣流運(yùn)動與顆粒運(yùn)動特性模擬
        3.3.1 DPF孔道內(nèi)的氣體流動特性分析
        3.3.2 DPF孔道內(nèi)的顆粒運(yùn)動特性分析
    3.4 高孔隙率對稱CDPF再生平衡點(diǎn)溫度測試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 CDPF噴油助燃主動再生過程試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)方案
    4.2 不同結(jié)構(gòu)CDPF碳加載壓降及再生溫度場分析
        4.2.1 碳加載過程中CDPF溫度與背壓特性分析
        4.2.2 CDPF主動再生溫度場分析
    4.3 CDPF入口溫度500℃不同碳載量主動再生
    4.4 CDPF入口溫度600℃不同碳載量主動再生
        4.4.1 高孔隙率對稱CDPF再生
        4.4.2 低孔隙率非對稱CDPF再生
        4.4.3 不同結(jié)構(gòu)載體CDPF在不同條件下的再生特性對比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 灰分沉積對DPF性能影響的模擬研究
    5.1 灰分沉積對不同結(jié)構(gòu)載體DPF壓降和捕集效率的影響
        5.1.1 不同進(jìn)出口孔徑比例對DPF壓降和捕集效率的影響
        5.1.2 不同灰分量下碳載量對DPF壓降和捕集效率的影響
        5.1.3 不同灰分分布形式對DPF壓降和捕集效率的影響
        5.1.4 不同結(jié)構(gòu)載體DPF的容灰能力對比
    5.2 灰分沉積對不同結(jié)構(gòu)載體DPF再生特性的影響
        5.2.1 灰分量對不同結(jié)構(gòu)載體DPF再生特性影響
        5.2.2 灰分分布形式對不同結(jié)構(gòu)載體DPF再生特性影響
    5.3 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與工作展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄
附錄B 參與項(xiàng)目情況



本文編號：3826918