DPF热再生技术辅助加热的优化研究.pdf

《DPF热再生技术辅助加热的优化研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、InternalCombustionEngine&Parts·13·DPF热再生技术辅助加热的优化研究ResearchonAuxiliaryHeatingOptimizationofDPFThermalRegenerationTechnology袁新建；张旭东；罗鹰（南通理工学院）摘要：通过FIRE软件建立DPF热再生模型，研究了辅助加热对热再生的影响，研究结果表明：适当减缓加热速率能改善微粒的氧化燃烧，提高再生效率和经济性；加热速率变快，最大温度峰值减小，最大温度梯度增大，最大温度梯度出现位置向入口端移动，过滤

2、体尾端出现越来越大的反向温度梯度；加热温度TH上升，再生时间和再生能耗减少，但TH超过900K再生效果和再生经济性变差，最大温度峰值和最大温度梯度均增大，最大温度梯度出现位置向入口端靠近，且径向上分布均匀性变差；TH控制在850K左右最有利于热再生。Abstract:Athermalregenerationmodelofdieselparticulatefilter（DPF）wasestablishedtostudytheinfluenceofauxiliaryheatingconditionsonthermal

3、regeneration.Theresultsshowthatanappropriatedecreaseofheatingratecanimprovetheparticlecombustion,regenerationefficiencyandeconomy.Withtheincreasingheatingrate,thetopvalueofthemaximumtemperaturedecreasesandthemaximumtemperaturegradientincreases,thelocationwher

4、ethemaximumtemperaturegradientappearsmovestotheentrypoint，andthereversetemperaturegradientattheendofthefilterbecomeslarger.RisingheatingtemperatureTHcanreducetheregenerationtimeandenergyconsumption.RegenerationperformanceandeconomygetworsewhenTHisover900K.Wit

5、htherisingTH,thetopvalueofthemaximumtemperatureandthemaximumtemperaturegradientbothincrease,thelocationwherethemaximumtemperaturegradientappearsmovestotheentrypointandtheuniformityoftheradialtemperaturegradientdistributiongetsworse.Theoptimalthermalregenerati

6、onperformanceoccursatabout850KofTH.关键词：微粒捕集器；热再生；再生能耗；温度梯度Keywords:dieselparticulatefilter；thermalregeneration；regenerationenergyconsumption；temperaturegradient0引言柴油机凭借其燃油经济性好等特点，广泛应用在重型[1]汽车和农业机械等领域。然而，柴油机高微粒排放严重影响环境和人类健康，通过改进传统的机内净化技术等途径来控[2-3]制柴油机微粒排放已无法满足

7、日益严格的排放法规。目前，柴油机微粒捕集器（DPF，dieselparticulatefilter）被认[4]为是最有效的柴油机微粒净化后处理装置。DPF的过滤压降会随着捕集的微粒量增多而大幅上升，造成发动机背压过大，因此需要对DPF进行再生。我国柴油含硫量高，[5]催化再生和连续再生方式均不适用。可控性好，高再生效[6]率的热再生将成为主要的再生技术。图1DPF网格模型近年来，热再生技术已成为国内外学者的研究热点。美[7]3国学者K.Chen等研究了再生过程中微粒层的温度梯度；C+O2→CO+CO2（1）[8]

8、2李小华等人研究了热再生过程的影响因素；孟忠伟等人[11]研究了热再生过程DPF传热特性[9]。上述研究分析了热再根据阿累尼乌斯方程，再生反应速率可以表示为：-（E/RT）生技术高温高能耗的缺点，且传热研究仅在温度梯度数值k（T）=K0exp（2）变化方面进行了分析，存在局限性。因此，本研究通过已建式中，k（T）为微粒温度为T时的反应速率；K0为反应前8立的三维热再生模型