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低温等离子体(Non-thermal plasma,NTP)技术能够实现柴油机颗粒捕集器(Diesel particulate filter,DPF)的低温再生。然而NTP在线再生DPF的过程中,发动机排气会极大地削弱NTP与PM之间的氧化反应,从而降低DPF的再生效率。采用停机再生DPF的策略,利用发动机停机后的排气余热辅助NTP再生DPF,从而有效利用了排气能量并避免了排气冲击对DPF再生的影响。主要研究内容如下:(1)搭建了排气余热辅助NTP再生DPF的试验系统,在发动机停机后进行DPF再生试验研究。通过再生前后DPF前后端压差的变化来评价再生效果,利用再生产物中碳氧化物体积分数和DPF内部温度变化来研究PM的氧化过程,并对再生前后的PM样品进行热重分析,探究了NTP作用对PM理化特性的影响。研究结果表明,再生后DPF前后端压差下降达69%,排气余热辅助NTP再生DPF的方法可实现DPF的有效再生;随着氧化放热反应的不断进行,DPF内部温度出现不降反升的现象,氧化区域自DPF前端逐渐向后端延伸;再生后DPF内部残余PM中可溶性有机成分(SOF)含量明显下降,NTP作用能同时降低PM中SOF及干碳烟(DS)成分的表观活化能。(2)利用NTP喷射系统,在不同再生初始温度下进行DPF再生试验研究。利用粒径分析仪测量了PM捕集过程中DPF上下游的颗粒物粒径分布,并分析了DPF在不同时刻的捕集效率。对原机颗粒进行滤纸采样并称重,以评估PM的排放水平,并结合DPF捕集效率来计算DPF的PM捕集量。通过对比分析积碳去除量、排气背压下降量、内部温度变化,探究了再生初始温度对排气余热辅助NTP再生DPF的影响。研究结果表明,在DPF捕集的过程中,DPF的颗粒物数量及质量捕集效率基本达到90%,积碳加载量为12.5 g;再生初始温度为100℃的再生策略具有较好的DPF再生效果,积碳去除量及排气背压下降量均达到最大。(3)在优化DPF再生初始温度的基础上,对不同PM捕集量的DPF进行再生试验研究。通过监测再生产物体积分数、再生后残余O3浓度及DPF内部温度,对比分析了不同PM捕集量下DPF的再生过程与再生效果,并探究了再生过程中DPF的热耐久性。研究结果表明,当PM捕集量较大时,DPF再生后残余O3的浓度较小,NTP利用率较高;在排气背压不影响发动机正常工作的前提下,推迟NTP再生DPF的时刻有利于提高DPF的再生效率;排气余热辅助NTP再生DPF的方法具有突出的热耐久性,再生过程中DPF内部温度峰值及温度梯度均远低于失效限值。