柴油微粒過濾器涂層流體動力的分析

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柴油微粒過濾器涂層流體動力的分析

柴油微粒過濾器特別是壁面流類型的柴油微粒過濾器，是控制柴油機顆粒物排放有效的解決方案。壁面流柴油微粒過濾器是蜂窩狀整體結構，在每個端口有可選堵塞通道。進入進氣通道的氣流被強制通過多孔襯底壁，廢氣微粒在這里沉淀、積累，直至再生。這些系統一般被安置在渦輪下游、排氣線路的尾端。

本文通過流體動力學建模方法，分析了柴油微粒過濾器材料的宏觀和微觀幾何定義以及在渦輪增壓器排氣口和進氣口布置的柴油微粒過濾器涂層對發動機燃油消耗的影響。主要研究了基于計算方法的壓降效應。重點分析柴油微粒過濾器對壓降的影響，以及對發動機燃油經濟性的影響。使用氣體動力學軟件（包括渦輪增壓器進氣口和排氣口布置）在潔凈和煙塵加載條件下分析柴油微粒過濾器體積對發動機性能的影響。分析了壓降趨勢以及用來定義材料熱力性能和力學性能的單元幾何參數。分析了不變的特定過濾面積和恒定過濾面積以及柴油微粒過濾器和發動機對體積變化以及單元幾何變化的響應。相對于在渦輪增壓器排氣口布置基準線，對在渦輪增壓器進氣口布置的材料體積減小的可能性進行了討論，這是基于在渦輪增壓器進氣口布置柴油微粒過濾器的配置下，燃油消耗和壓降對體積減小和廢氣、煙塵的低敏感性。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第132期

作者：J.R.Serrano et al

編譯：王欣欣