采用介质阻挡放电降低柴油机微粒排放的分析

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1、江苏大学硕士学位论文摘要柴油机以其良好的燃油经济性和动力学特性得到广泛应用，但其微粒和氮氧化物排放量高，给自然环境和人类身体健康带来了威胁。如何降低柴油机的有害排放物，尤其是微粒，已成为目前内燃机领域的一个研究热点。利用介质阻挡放电产生的低温等离子体降低柴油机有害排放物，理论上具有处理流程简便、净化效率高、能耗低以及无二次污染等优点，发展前景广阔。本文尝试将低温等离子体应用于柴油机微粒排放控制，进行了利用低温等离子体技术降低柴油机微粒排放的理论与试验研究。一为了提高低温等离子体对柴油机排气微粒的净化效率，提出了大气隙同轴圆柱结构低温等离子体反应器的设计思路，对同轴圆柱结构的低温等离子

2、体反应器进行了电学分析，在此基础上，设计了一种用于柴油机排气后处理的线一管式低温等离子体反应器，对反应器的放电形貌与工作特性进行了试验研究及理论分析。研究结果表明，线一管式低温等离子体反应器存在两种不同的放电形式，介质阻挡电晕放电和介质阻挡丝状放电，其放电形貌与工作特性显著不同；介质阻挡丝状放电的放电区域更大，更有利于污染物的分解；可以通过反应器工作电压随电源输入电压的变化规律来判定不同的放电形式；电源工作频率对反应器的工作性能影响显著，电源工作频率为回路谐振频率时放电形式发生变化所对应的临界电源输入电压值最小。柴油机台架试验结果表明，两种放电形式均可降低柴油机微粒排放，介质阻挡丝状

3、放电较介质阻挡电晕放电对微粒的净化效率更高。为了提高反应器分解柴油机排气微粒的经济性，提出了将组合不锈钢丝网作为过滤体置入低温等离子体反应器放电区，连续捕集柴油采用介质阻挡放电降低柴油机微粒排放的研究机排气微粒，然后通过放电对捕集的微粒集中分解的技术方案。基于该技术方案设计了一种网一管式低温等离子体反应器，对该反应器的工作性能进行了试验研究及理论分析，在此基础上进行了网一管式低温等离子体反应器降低柴油机排气微粒的台架试验研究。研究结果表明，反应器放电工作时产生的低温等离子体可有效分解不锈钢丝网过滤体捕集的微粒，再生作为过滤体的组合不锈钢丝网。关键词：低温等离子体，介质阻挡放电，柴油机

4、，微粒，再生II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTDieselenginesarewidelyusedbecauseoftheirsuperiorpowerperformanceandfueleconomy．However,NOxandparticulatematteremissionsareseriousharmfultonaturalenvironmentandhumanhealth．Studyonremovalofharmfulemissionsfromdieselexhaust，especiallyparticulatematter,hasbecomeahotspot．No

5、n—thermalplasmaproducedbydielectricbarrierdischargeisapromisingemissioncontroltechnique，whichhasmanyadvantagesintheory,suchaslowenergyconsumption，shortprocess，nosecondarypollutionandSOon．Inthispaper,experimentalandtheoreticalresearcheswerecarriedoutonusingnon—thermalplasmatechnologytoreducepart

6、iculatematteremissionsindieselexhaust．Inordertoincreasethepurificationefficiencyofparticulatematteremissionsofdieselengine，largeairgapcoaxial—cylindernon—thermalplasmareactorwasproposed．Basedonanalyzingdischargepowerandincipientdischargevoltageofthecoaxial·-cylindernon··thermalplasmareactor,awi

7、re·-tubetypenon·-thermalplasmareactorwasdesignedfortheaftertreatmentofdieselengineexhaust．Experimentalandtheoreticalresearchindicatethattwodifferentdischargetypescanbeproducedbythewire·-tubetypenon--thermalplasmareactor,theyaredie