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《广东工业大学》 2007年
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发动机碳烟颗粒捕集器的性能研究

付小丹  
【摘要】: 从柴油机工作原理的提出到现在的一百多年来,柴油机技术得到了全面的发展,柴油机以其良好的动力性、经济性和可靠性而广泛地应用于各种机械装置,尤其是作为车辆动力。随着人们对能源危机和环境问题的认识越来越深入,人们对汽车使用中的经济性和排放性越来越重视。微粒作为柴油机的主要排放物之一,因对人体危害之大,已引起世界各国政府的普遍关注并纷纷制定了严格的柴油机/车排放法规。如何降低柴油机的微粒排放量,是当前亟待解决的问题。柴油机排气后处理技术主要针对微粒和氮氧化物。人们已把目光主要集中在微粒的后处理技术上,寄希望于在此方面能有所突破。 本文具体研究目标及内容包括: (1)介绍国内外柴油车现状及尾气排放特征,总结柴油车尾气排放控制标准。 (2)介绍用来降低微粒排放的微粒捕集器。研究了柴油机微粒捕集器的净化机理、过滤体材料的要求及其结构形式和过滤体材料的发展现状。最后选用泡沫陶瓷作为过滤体材料的研究对象。 (3)多孔介质材料的渗透率和惯性系数是决定多孔介质中流体流动特性的重要参数,本文通过实验的方法计算多孔陶瓷的渗透率和惯性系数。建立多孔介质耦合区域不可压缩气体流动特性的数学模型,介绍多孔陶瓷重要参数的求解方法,建立实验平台,测定实验数据,对实验结果进行处理和分析,得到合理的渗透率和惯性系数数值。 (4)首先用GAMBIT建立模型。结合柴油机排气中碳烟颗粒的浓度对实验模型进行仿真计算,应用流体仿真软件选用合理的湍流两相计算模型,对其内的气固两相流动进行数值模拟,从而揭示碳烟颗粒在管内的运动轨迹,以及管内轴线上的速度压力变化情况。不同陶瓷厚度在改变陶瓷参数和入口微粒直径下,得到微粒在管内的运动轨迹模拟结果不同。 通过旋涡气泵的排气过程来模拟柴油机尾气排放过程,实验研究气体经过多孔介质材料的流动性能即渗透率和惯性系数。本文还对测量结果进行了验证,得到了与实验吻合的结果。应用流体仿真软件根据所得参数建立实体模型,选用合理的湍流两相计算模型,对其内的气固两相流动进行数值模拟,得到不同微粒直径的微粒在管内的分布规律,为最终实现对捕集器的性能设计提供依据。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U464.172

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 白冰;柴油车炭化微米木纤维过滤芯排气捕集机理与实验研究[D];东北林业大学;2011年
2 张汉召;炭化微米木纤维微粒捕集器制造工艺及过滤机理研究[D];东北林业大学;2011年
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【参考文献】
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【共引文献】
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1 李卫平;基于模糊控制的分布式泵站监控系统研究[D];西安建筑科技大学;2004年
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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2 郎建林;喷雾干燥法制备氧化铝多孔陶瓷的工艺与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 简焕标;轿车空调智能温控系统的研究[D];广东工业大学;2006年
4 鲁红升;深部调驱颗粒的合成、表征及评价[D];西南石油学院;2005年
5 徐卢传;支持J1939网络的建模与模拟平台的研究与实现[D];浙江大学;2006年
6 朱华平;钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的仿真模拟[D];南京林业大学;2006年
7 徐迪;50KJ液压模锻锤基础振动分析[D];吉林大学;2006年
8 刘斌;油品作业区域人体静电场的仿真研究与应用[D];首都经济贸易大学;2009年
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10 贾卫平;Stanford 机械手运动学及仿真模拟的研究[D];大连理工大学;2000年
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