柴油微粒过滤器涂层流体动力的分析



柴油微粒过滤器涂层流体动力的分析

柴油微粒过滤器特别是壁面流类型的柴油微粒过滤器，是控制柴油机颗粒物排放有效的解决方案。壁面流柴油微粒过滤器是蜂窝状整体结构，在每个端口有可选堵塞通道。进入进气通道的气流被强制通过多孔衬底壁，废气微粒在这里沉淀、积累，直至再生。这些系统一般被安置在涡轮下游、排气线路的尾端。

本文通过流体动力学建模方法，分析了柴油微粒过滤器材料的宏观和微观几何定义以及在涡轮增压器排气口和进气口布置的柴油微粒过滤器涂层对发动机燃油消耗的影响。主要研究了基于计算方法的压降效应。重点分析柴油微粒过滤器对压降的影响，以及对发动机燃油经济性的影响。使用气体动力学软件（包括涡轮增压器进气口和排气口布置）在洁净和烟尘加载条件下分析柴油微粒过滤器体积对发动机性能的影响。分析了压降趋势以及用来定义材料热力性能和力学性能的单元几何参数。分析了不变的特定过滤面积和恒定过滤面积以及柴油微粒过滤器和发动机对体积变化以及单元几何变化的响应。相对于在涡轮增压器排气口布置基准线，对在涡轮增压器进气口布置的材料体积减小的可能性进行了讨论，这是基于在涡轮增压器进气口布置柴油微粒过滤器的配置下，燃油消耗和压降对体积减小和废气、烟尘的低敏感性。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第132期

作者：J.R.Serrano et al

编译：王欣欣