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柴油机因其动力性强、经济性高而被广泛应用于现如今工业化的生产生活中,但排气中含有的量的微粒严重危害环境以及人体健康,是最近频繁出现的气象灾难“雾霾”的主要来源,对柴油机的排放也提出了新的要求,特别是欧Ⅵ阶段增加了对柴油机微粒排放量的限值,柴油机微粒捕集器DPF(Diesel Particular Filter)在柴油机后处理系统中将成为必选配置。本文建立DPF仿真模型,探究其内部流场、微粒沉积特性及压降特性,可以为提高DPF设计工作提供理论支持。用AVL-Boost软件建立了DPF一维模型并对模型进行试验验证,在此模型基础上分析DPF结构参数和其他因素对捕集和再生的影响。 本文开展的分析研究主要有: 1)研究不同长度、直径、壁面厚度、孔目数、进出孔道边长和壁面渗透率对DPF微粒捕集的影响,结果表明:DPF长度越长,压降上升曲线越平缓;DPF总压降随直径的增大而减小,当DPF体积一定时,采用较大的直径有利于降低 DPF的总压降;DPF壁面厚度越大,DPF压降越大,但是DPF壁面厚度对压降的影响较小;增大孔目数会使 DPF 总压降增大;减小进出孔道边长会使DPF总压降减小;DPF总压降随壁面渗透率的增大而减小。 2)研究了O2再生方式下,O2浓度、再生温度、温升方式对DPF再生的影响,结果表明:氧气浓度对DPF再生的影响较小;加热温度越高,再生反应的开始时间越提前,再生反应速率越快,所需在生时间越短。 3)研究了NO2再生方式下,NO2浓度、再生温度、进气流量对DPF再生的影响,结果表明:NO2浓度对 CO、CO2、NO浓度以及微粒的去除速率均有显著影响,NO2浓度越大,再生反应速率越快,反应所需时间越短,再生效果越好;再生温度对CO、CO2、NO、NO2 浓度以及微粒总压降的去除速率影响不大;进气流量越大,单位时间内通入的NO2流量越多,参与微粒的氧化反应的NO2越高,使得去除的微粒越多,再生时间也越短。