霧霾是備受關注的環(huán)境問題之一,根據(jù)研究可知,汽車的尾氣排放是造成霧霾的主要原因之一,因此,有效控制汽車污染物的排放,特別是柴油機的微粒排放,是治理霧霾以及改善大氣環(huán)境的必要措施。微粒捕集器是控制柴油機微粒排放的重要裝置,其主要性能指標有捕集效率、流動阻力、再生效率和使用壽命,其中,使用壽命決定了微粒捕集器在車載使用過程中的使用成本。影響微粒捕集器使用壽命的因素眾多,其中,微粒經(jīng)過再生燃燒后的不可燃灰燼是影響微粒捕集器使用壽命的主要因素之一�；覡a在微粒捕集器過濾體內(nèi)沉積會導致過濾體的流動阻力增大,影響柴油機和微粒捕集器的使用性能,當沉積量較大時甚至會堵塞過濾體的進氣孔道,導致微粒捕集器無法正常工作,嚴重影響微粒捕集器的使用壽命。因此,研究灰燼沉積對微粒捕集器的影響,并分析增加微粒捕集器灰燼容納量的方法,對提高微粒捕集器的使用壽命具有重要意義。本文對微粒捕集器灰燼沉積狀態(tài)下的流動阻力特性和捕集特性進行了分析,并對流動阻力特性和捕集特性進行了綜合分析,提出了增加過濾體灰燼容納量的車載使用優(yōu)化方案。同時,根據(jù)非對稱孔結構過濾體的特點,提出了5種不同的非對稱孔結構過濾體設計方案,并對比分析了 5... 

【文章來源】：湖南大學湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２三大排放法規(guī)柴油機排放限定值的對比??大排放法規(guī)中柴油機主要排放污染物（微粒和氮氧化物）的排放限定值｜ｉ６１

柴油機微粒排放后處理凈化技術是指在柴油機排氣管道上安裝凈化裝置，去缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生的微粒，達到降低微粒排放的技術。柴油機微粒排放后處技術控制的不是缸內(nèi)的微粒生成量，而是通過排氣管排入大氣中的微粒排即“控量”。目前，應用最為廣泛的柴油機微粒排放后處理裝置有微粒捕集粒氧化催化轉(zhuǎn)化器。??１．微粒捕集器??柴油機微粒捕集器（Ｄｉｅｓｅｌ?Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ?Ｆｉｌｔｅｒ，?ＤＰＦ）是一種物理過濾裝置，構示意圖如圖１．３所示，微粒捕集器的微粒捕集效率高達９９％［３９］。殼體和微粒捕集器的主要組成部分，其中常用的過濾體材料主要有陶瓷基材料、材料和復合基材料，常用的過濾體結構主要有壁流式結構和通流式結構。氣流流經(jīng)微粒捕集器時，懸浮于排氣中的微粒會被微粒捕集器捕集而與離，然后微粒積存在捕集器內(nèi)，排氣則流出捕集器，最終排入大氣。在歐等汽車工業(yè)發(fā)展較快的區(qū)域，柴油機微粒捕集器已經(jīng)得到了廣泛的應用，經(jīng)逐步實現(xiàn)量產(chǎn)化［４（）１。??排氣氣流??

和一氧化碳也可以在ＰＯＣ中被氧化。ＰＯＣ裝置的載體是流通型結構的，由不銹??鋼金屬薄片和波紋片組成，在兩種金屬片的表面上都覆蓋有催化劑，其結構示??意圖如圖１．４所示。ＰＯＣ是利用催化劑的催化作用促使微粒與二氧化氮發(fā)生氧化??反應而除去微粒的，其微粒轉(zhuǎn)化效率在６０％左右。雖然ＰＯＣ降低微粒排放的效率??沒有微粒捕集器的那么大，但是其具有流動阻力較小、制作成本較低、使用比較??便捷等優(yōu)勢，因此，ＰＯＣ作為一種相對經(jīng)濟實用的后處理技術仍得到了廣泛的應??用。隨著排放法規(guī)的進一步嚴格，依靠一種后處理技術很難滿足排放需求，復合??后處理技術是未來的趨勢，而ＰＯＣ和ＤＰＦ的組合能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢互補，在保證使??用效率的同時有效控制成本。??圖１．４柴油機微粒氧化催化轉(zhuǎn)化器示意圖??１．４微粒捕集器概述??微粒捕集器主要由殼體和過濾體兩部分組成，如圖１．３所示。殼體的結構形??狀決定了排氣氣流在進入過濾休前的運動規(guī)律，特別是微粒捕集器過濾體與排氣??管之間的擴張管結構

【參考文獻】：
期刊論文
[1]柴油機燃用柴油/乙醇混合燃料的顆粒排放特性[J]. 侯獻軍,許京,劉近平,杜松澤,李孟孟.  華南理工大學學報(自然科學版). 2016(09)
[2]內(nèi)燃機車用高強化柴油機現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景[J]. 田濤.  機電信息. 2016(06)
[3]Numerical simulation on trapping efficiency of steady filtration process in diesel particulate filter and its experimental verification[J]. 張桂菊,鄂加強,左青松,龔金科,左威,袁文華.  Journal of Central South University. 2015(11)
[4]柴油機微粒捕集器的凈化機理與材料技術[J]. 楊學易.  汽車與配件. 2015(25)
[5]柴油機尾氣中微粒粒徑分布特征的實驗研究[J]. 楊雙,劉乃瑞,楊小獻.  環(huán)境工程學報. 2014(11)
[6]霧霾之PM2.5的來源、成分、形成及危害[J]. 程春英,尹學博.  大學化學. 2014(05)
[7]實施更加符合中國國情的機動車排放標準[J]. 曹曉昂.  汽車縱橫. 2014(09)
[8]進氣富氧對直噴柴油機微粒排放粒徑分布的影響[J]. 舒歌群,徐彪,張韋,趙偉,董立輝,王月森,楊康.  天津大學學報(自然科學與工程技術版). 2014(08)
[9]活塞結構對柴油機潤滑油消耗的影響分析[J]. 雷基林,文均,宋國富,申立中,畢玉華.  內(nèi)燃機工程. 2015(04)
[10]燃燒室形狀對增壓中冷柴油機燃燒和排放影響的數(shù)值模擬[J]. 趙昌普,朱云堯,楊俊偉,李小氈.  內(nèi)燃機學報. 2013(04)

博士論文
[1]滿足國Ⅳ排放法規(guī)的DMCC柴油機及其道路試驗研究[D]. 劉軍恒.天津大學 2014
[2]壁流式柴油機微粒捕集器捕集及微波再生機理研究[D]. 劉云卿.湖南大學 2009

碩士論文
[1]柴油機壁流式微粒捕集器灰燼沉積過程研究[D]. 黃迎.湖南大學 2011



本文編號：3588971