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文檔簡介
1、車輛柴油化比例進一步提高是目前汽車發(fā)展的趨勢,但較高的微粒排放水平是制約柴油機發(fā)展的關鍵問題之一,在目前所提出的各種微粒后處理方式中,微粒捕集器被認為是一種很具發(fā)展前景的消減微粒的方式。
本文通過建立微粒捕集器的二維結構模型,對微粒捕集器氣粒兩相流動數學模型進行求解,得出了微粒捕集器的壓力場、氣相的速度場以及微粒濃度場的分布規(guī)律,同時研究了不同進氣速度、多孔介質的面滲透率和進氣濃度對氣相流速的影響,以及不同進氣速度、多孔介質的
2、面滲透率和顆粒直徑對顆粒相濃度均勻性的影響;通過建立微粒捕集器的三維結構模型,對其氣粒兩相流動模型進行求解,得到微粒捕集器的進口和出口壓力差,氣相的速度場及顆粒的濃度場在過濾體前端面的分布規(guī)律,根據兩者的分布情況對該截面進行區(qū)域劃分,并在這些區(qū)域內取一些特殊點,再通過對模型的計算,分析整個過濾體的氣粒兩相流動的特性,并比較在不同顆粒直徑下微粒捕集器的捕集效率高低。
研究結果表明:進氣速度越大,氣相的速度和顆粒相的濃度在擴口區(qū)域
3、和過濾體內的變化越劇烈,二者在整個過濾體的軸向分布較為均勻,而在徑向分布不均勻,中心軸線和壁面附近較大,中間較小,當進口速度較小時,氣相流速和顆粒濃度基本沒有變化;多孔介質的面滲透率越小,氣相的速度就越小,而過濾體進口和出口的顆粒濃度的差值就越大,差值越大說明微粒捕集器對顆粒捕集效率越高;隨著進氣濃度增大,氣相的流速變化越明顯,但在對應位置速度變化的趨勢基本相同,微粒捕集器的中心軸線和壁面位置的速度值較大,在二者之間的區(qū)域速度值相對較小
4、;微粒直徑越小,微粒的擴散運動就越明顯,因而微粒濃度分布的均勻性就越好,直徑越大,過濾體進氣孔道和出氣孔道的微粒濃度差值就越大,微粒的沉積量就越大,即微粒捕集器的捕集效率越高。
在過濾體的中心軸線和捕集器壁面的附近區(qū)域,顆粒相沉積量較大,隨著捕集時間的推移,過濾體內沉積的微粒會越來越多,使得發(fā)動機排氣阻力逐漸增加,從而會降低發(fā)動機的輸出功率、增加燃油消耗量。因此,建議在對微粒捕集器再生時,重點提高這些區(qū)域的再生效率。
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