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《大连理工大学》 2002年
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基于红外加热再生的柴油机排气微粒后处理技术的研究

许晓光  
【摘要】: 随着人们对环境保护的日益关心,对机动车废气排放的控制也越来越严格。柴油机由于较为严重的碳烟微粒排放,对其排放的控制也因此成为目前内燃机研究领域的一个重要课题。本文针对柴油机排气中的主要污染物碳烟微粒进行后处理技术的研究,设计开发出简单可靠,具有较强实用性的微粒过滤器及其红外加热再生系统。主要工作如下: 1.全面深入地论述了柴油机微粒排放控制技术研究的意义;系统地综述柴油机排气微粒控制技术及微粒捕集器再生技术研究的发展和现状。 2.通过对柴油机排气微粒后处理技术的研究分析,提出以壁流式陶瓷为过滤材料,结合红外加热再生方法,形成一个新的微粒后处理系统。并设计研制了微粒过滤器和红外加热器。 3.对壁流式陶瓷的过滤机理和过滤特性进行了理论的分析。从微观上了解微粒的沉积过程,以及陶瓷参数尺寸对其过滤性能的影响。 4.对壁流式陶瓷的阻力特性进行了试验研究,并在台架上试验过滤器的过滤性能。同时分析了过滤器对柴油机性能的影响。通过试验分析了红外加热器的加热特性。 5.采用一维流动模型对陶瓷体内的气流分布进行数值计算,建立陶瓷过滤体压降的数学公式,并将气流对微粒分布的影响进行分析。 6.通过对传热和燃烧的理论研究和计算,分析了再生过程中由于加热和微粒燃烧引起的陶瓷内部温度分布,并从理论上简单分析再生气流对温度分布和再生过程的影响。 7.对后处理系统进行优化。对红外加热器的功率、辐射波长、辐射温度以及再生气流的含氧量、流量、温度、微粒沉积量等参数优化,使再生时间缩短,再生完全,降低再生过程中的峰值温度和温度梯度。 8.在优化后处理系统的基础上,确立后处理系统过滤和再生的条件,由此设计了后处理系统的自动电控系统。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TK421.5

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