柴油机微粒捕集器的性能仿真与试验研究

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1、硕士学位论文柴油机微粒捕集器的性能仿真与试验研究TheSimulationandE印erimcntResearChontheperformanceofDieselParticleFilter学号：2111QQ墨墨完成日期：2Q!垒：Q墨大连理工大学DalianU11iversityofTecllllology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其

2、他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：装澶狃邀粒擅篡墨鲍性鱼垦笾真鱼达验丛窒作者签名：—车』锄址一魄哗年上月￡日大连理工大学硕士学位论文摘要现在柴油机微粒排放已经严重危害到生态环境的发展和人体的健康，其也是造成雾霾的主要原因之一。随着人们对环境问题的不断重视和排放法规的越来越严格，仅是依靠机内净化技术已经很难达到排放法规的要求，后处理系统将是控制柴油机微粒排放的必然选择。目前国内外研究最多应

3、用最广泛的是柴油机微粒捕集器。微粒捕集器过滤体材料的选择、再生以及其对发动机性能的影响是研究重点。基于此，本课题围绕柴油机微粒捕集器(DieselPaniculateFilter，DPF)做了以下研究：(1)通过应用GT．Power软件建立了DPF的仿真模型，研究了DPF的结构参数对DPF性能的影响情况。通过模拟仿真发现：通道密度的取值不宜过小，孔密度越大，过滤体的有效面积越大，从而提高了过滤体的捕集效率；过滤体壁厚取O．35时，捕集效率为O．979，再增加壁厚对于提高捕集效率来说，效果不大，反而会造成压降增大；微孔

4、直径越小，初始捕集效率越大，但是微孔直径太小会增加材料的制造难度，因此要综合考虑；孔隙率不能选取的太大；过滤体的体积增大可以提高捕集效率，但是要考虑车上安装的具体空间。这些结论为DPF的设计提供了理论指导。(2)根据仿真结果设计了试验用的DPF。在试验过程中对自行设计的DPF的性能以及其对发动机性能的影响进行了试验研究。结果表明：DPF捕集效率较高，在高负荷时捕集效率也达到了94％；安装DPF之后发动机的排气背压升高，从而增大了发动机的燃油消耗率；安装DPF之后显著的降低了碳烟的排放，在小负荷时能够降低NO的排放，中

5、高负荷时NO排放量增加；中小负荷时C0排放量减少，高负荷时排放量增加；DPF能够降低发动机的噪声值，最高下降了11．8dB。(3)对基于铈的燃油添加剂的研究表明：其能够很好的改善柴油机的微粒排放情况，延长DPF的使用时间和DPF的再生时间间隔；能够降低碳烟的着火点，有利于DPF的再生。关键词：柴油机；微粒捕集器；GT—Power；再生；铈添加剂柴油机微粒捕集器的性能仿真与试验研究TheSimulationandExperimentResearchontheperformanceofDieselPa，nicleFilt

6、erAbstractAsmoreattentiontoenvironmen谢issueswhichpeoplecontinuetopayandmorestringentofemissionsregulations，Itisdimculttomeett11erequirementsofincreasin91ystringentemissionregulationsonlyrelyillgontheintemalp嘶ficationtechnology．ARenreatmentsystemwillbeme证evitabl

7、echoiceofdieselp眦iculateemissioncontr01．111tmspaper’thef．oUowingreseaurchisca玎iedoutabOutthedieselp耐iculatefilter．f1)AsimulationmodelofDPFisestablishedbyusiIlgt11eGT-Powersof呐are，andtheiIlfluenceofstmcturalpar锄etersofDPFonthepe墒manceofDPFisstudied．Itisfoulldtha

8、tch龇melspersquareinch(CPSI)shouldbealime1argerfromthesimulationresults．The1argervalueofCPSIcallincreasetheefrectiVeaureaoffilterbodywithimproVingmec印tureef!ficiencyofDPF．Whe