低温等离子体净化汽车尾气动力学模型研究

【摘要】：本文对低温等离子体净化汽车尾气化学动力学模型进行了研究。通过对化学动力学模型的分析,探讨低温等离子体净化汽车尾气的动力学特点。通过对介质阻挡放电特性的分析,设计了一套实验系统。根据尾气净化的化学反应机理,列出其相应的化学动力学方程。推导了电子撞击N_2和O_2的反应速率常数计算公式,建立过程动力学模型,用matlab编程求解,进行计算机模拟。根据模拟结果分析了电子浓度和电子能量对N_2分解的影响,模拟了NO反应过程和其他副产物NO_2、NO_3和N_2O_5的变化趋势。 根据所建立的模型,对NO去除率随O_2含量、输入电压、气体流量的变化而变化的情况进行了模拟,并在设计的实验系统上进行了验证,模拟结果与实验结果比较吻合,说明所建模型是可靠的。 根据模拟结果和实验验证,得出:①随着O_2含量的增加,NO的去除率降低而生成的NO_2增加,尾气中的O_2不利于NO的去除。②提高输入电压会使NO的去除率增加,但当电压达到一定的值后,NO的去除率随电压升高变化很小,而NO_2浓度随着输入电压的升高先减少后增加,所以输入电压并不是越高越好,达到一定的值15～16KV时,NO的净化效果较好。③NO去除受到气体流量的影响,随着气体流量的增加,NO的去除率减小,所以减小气体流量有利于尾气净化。