连续再生式微粒捕集器再生平衡特性研究

摘要

随着全球经济的发展，能源短缺和环境污染问题日益突出。柴油车的推广使用能有效缓解能源问题，但是所排放的尾气已成为我国空气污染的重要来源，控制柴油机污染物排放早已刻不容缓。柴油机微粒捕集器作为解决微粒排放问题最有效的方式之一，已成为柴油机推广使用的必备装置。在微粒捕集技术中，连续再生式微粒捕集技术因其独特的优势获得广大的关注。但是与国外相比，连续再生式微粒捕集技术仍然有着较大的差距，过高的排气背压和工况限制问题严重影响再生系统的工作性能，稳定性和可靠性受到挑战。
　　传统的连续再生式微粒捕集技术的研究主要集中在再生性能与工况匹配上，对其再生平衡特性研究较少，或是研究因素单一，忽略了多因素对平衡特性的综合影响。针对这种状况，本文以国家自然科学基金项目[51176045,51676066]为依托，以连续再生式微粒捕集器的平衡质量和平衡压降为研究目标，应用数值模拟的方法对连续再生式微粒捕集器的再生平衡特性进行了研究。论文的主要工作和创新之处如下：
　　（1）建立了连续再生式微粒捕集器的再生数学模型，对不同载体长度、载体直径、壁面厚度、孔道密度等结构参数下和不同排气温度、排气流量和二氧化氮浓度等排气参数下微粒捕集器再生平衡时的内部流场进行了模拟和分析，揭示了捕集器内部流场规律。
　　（2）采用模糊灰色关联分析法对不同非排气参数下的再生平衡特性进行了分析，揭示了重要参数对平衡质量、平衡压降以及反应速率的影响规律，获得了非排气参数对再生平衡特性影响的权重因子。
　　（3）研究归纳排气温度、排气流量和二氧化氮浓度等排气参数对以质量和压降为代表的再生平衡特性的影响。采用二维插值法揭示了多影响因素对再生平衡特性的影响规律，结果表明，多影响因素分析有助于更进一步分析再生平衡特性，为微粒捕集器再生优化提供了参考依据。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 背景与意义

1.2 柴油机微粒捕集器概述

1.3 连续再生式微粒捕集器再生平衡的研究现状

1.4 论文研究的目标和主要内容

第2章 微粒捕集器再生平衡过程流场均匀性仿真

2.1 微粒捕集器连续再生系统工作原理和再生机理

2.2 连续再生式微粒捕集器模型建立

2.3 连续再生微粒捕集器流场均匀性分析

2.4 本章小结

第3章 非排气参数对微粒捕集器再生平衡特性研究

3.1 灰色关联理论

3.2 非排气参数微粒捕集器连续再生平衡特性

3.3 灰色关联度分析

3.4 本章小结

第4章 排气参数对微粒捕集器再生平衡特性研究

4.1 排气参数对连续再生式微粒捕集器再生平衡特性的影响

4.2 二维插值模型

4.3 二维插值法在再生平衡特性中的应用

4.4 本章小结

结论与展望

参考文献

附录A攻读硕士学位期间发表学术论文和从事课题

附录B MATLAB二维插值函数程序

致谢