【摘要】：柴油機(jī)顆粒捕集器(DPF)能夠有效降低顆粒物,工業(yè)化應(yīng)用十分廣泛。本文基于外加熱源再生性能測試臺架,采用不同的碳黑擔(dān)載裝置,在不同的溫度條件下研究了DPF的再生性能,為DPF商業(yè)化應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)參考。首先,基于碳黑的非均勻擔(dān)載方式,研究了來流溫度變化時(shí),DPF再生性能的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)表明:550℃降低到450℃時(shí),隨著高溫再生持續(xù)時(shí)間的延長,載體內(nèi)部最高溫度升高,且波動的范圍較大,存在燒壞載體的風(fēng)險(xiǎn);隨著高溫再生持續(xù)時(shí)間的增加,再生能耗也在不斷的增加;高溫持續(xù)時(shí)間在500s之前,延長高溫持續(xù)時(shí)間,載體內(nèi)部的再生量主要發(fā)生在載體的中心區(qū)域,再生效率基本不變;再生500s之后,載體邊緣的碳黑開始氧化,再生效率逐漸升高;隨著高溫持續(xù)時(shí)間的延長,再生效能比先逐漸降低再升高。其次,基于碳黑的均勻擔(dān)載方式,研究了不同來流溫度對DPF再生性能的影響。研究表明:與非均勻擔(dān)載相比,均勻擔(dān)載時(shí)載體內(nèi)部溫度場極少出現(xiàn)溫度峰值,載體內(nèi)部最高溫度波動范圍較小,最大的波動范圍在10℃左右。載體內(nèi)溫度梯度變化幅度也較小,降低了燒融載體的風(fēng)險(xiǎn)。隨著再生時(shí)間的延長,再生效率線性增加的趨勢明顯。再次,基于碳黑的均勻擔(dān)載方式,研究了來流溫度變化時(shí),DPF再生性能的變化規(guī)律。研究表明:均勻擔(dān)載碳黑時(shí),溫度從低溫上升到高溫,在達(dá)到高溫時(shí)會出現(xiàn)溫度波峰。而溫度從高溫降到低溫時(shí),沒有出現(xiàn)溫度波峰,與穩(wěn)態(tài)再生的溫度場變化情況一致。溫度從500℃上升到550℃,由于熱損失存在,效能比先降低后基本保持不變。從500℃上升到575℃時(shí),效能比先快速上升后緩慢上升。溫度從高溫降到低溫時(shí),效能比呈逐漸增加的趨勢。從575℃降低到500℃時(shí),發(fā)現(xiàn)高溫階段產(chǎn)生的熱量可以使碳黑繼續(xù)自燃,再生的持續(xù)性較好,再生效率高于從500℃上升到575℃時(shí)的再生效率。此外,本文還基于碳黑的非均勻擔(dān)載方式,研究了溫度對DPF熱再生時(shí)顆粒排放的影響規(guī)律。結(jié)果表明:隨著再生時(shí)間的逐漸延長,DPF出口顆粒數(shù)量濃度先增加后降低,溫度場出現(xiàn)溫度波峰時(shí),DPF出口顆粒濃度達(dá)到最高值。出口顆粒分布呈單峰狀,峰值粒徑在5~25nm,主要為核模態(tài)。隨著溫度的增加,在510℃時(shí)數(shù)值增加明顯,550℃時(shí)濃度數(shù)量級變化明顯。由于非均勻的擔(dān)載方式,使得載體內(nèi)部最高溫度波動較大,高溫再生時(shí),出口顆粒濃度變化的波動就會比較大。
[Abstract]:Diesel particulate trapping device (DPF) can effectively reduce particulate matter and is widely used in industry. In this paper, the regeneration performance of DPF is studied at different temperatures on a test bench with different carbon black loading devices, which lays a theoretical foundation and experimental reference for the commercial application of DPF. Firstly, based on the non-uniform loading mode of carbon black, the regularity of regeneration performance of DPF was studied when the temperature changed. The experimental results show that when 550 鈩，

本文編號：2333005