柴油機(jī)微粒捕集器DPF內(nèi)部流動(dòng)及再生特性的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格，柴油機(jī)微粒捕集器DPF（Diesel Particular Filter）作為降低微粒排放物最有效的后處理手段，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。DPF內(nèi)部的氣體和微粒的流動(dòng)狀況及再生特性對 DPF的壓降、捕集效率、使用壽命以及柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性都有很大的影響，因此，研究 DPF內(nèi)的流動(dòng)和再生特性具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。通過本課題的研究，可以得到 DPF內(nèi)部的流動(dòng)情況與再生特性，為優(yōu)化DPF結(jié)構(gòu)以及精確研究、

2、控制并制定DPF再生控制策略等打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　本文通過建立三維DPF孔道計(jì)算模型，得出DPF孔道內(nèi)速度、壓力的分布情況以及壓降隨進(jìn)氣流量的變化特性，并針對不同滲透率以及濾餅層厚度進(jìn)行了研究；運(yùn)用離散相模型模擬計(jì)算了微粒在孔道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，分析微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡及沉積特性。結(jié)果表明：沿 DPF長度方向，進(jìn)氣孔道內(nèi)氣流速度逐漸降低，排氣孔道內(nèi)氣流速度逐漸增大，在出口處達(dá)到最大，而壁面滲流速度也逐漸增大；滲透率的增大會加劇 DPF孔道內(nèi)

3、速度的變化，同時(shí)引起進(jìn)氣孔道靜壓下降，但對排氣孔道靜壓影響較?。籇PF深層過濾階段，微粒在DPF孔道內(nèi)分布呈現(xiàn)后端沉積較多，而前端沉積較少的不均勻性分布規(guī)律，且不均勻性隨著滲透率的增大而增大；DPF濾餅過濾階段，隨著濾餅層厚度的增大，微粒分布不均勻性逐漸降低，且壓降受排氣流量的影響呈現(xiàn)逐漸增大趨勢。
　　通過建立DPF加熱再生模型并進(jìn)行計(jì)算，研究了DPF內(nèi)部參數(shù)及分布特性對DPF再生溫度的影響，防止內(nèi)部溫度熱應(yīng)力過大，燒毀DPF。