顆粒物傳感器結(jié)合DPF的數(shù)值模擬及試驗研究.pdf

1、柴油機(jī)排放的顆粒物(PM)已經(jīng)成為大氣中懸浮顆粒物的重要來源。當(dāng)前，顆粒物捕集器(DPF)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于去除柴油機(jī)排氣中的PM，但是一旦DPF失效，PM排放將遠(yuǎn)超過排放法規(guī)限值。為了檢測DPF的失效，需要車載PM濃度精確測試技術(shù)實時測量柴油機(jī)PM排放。本文對一種新型漏電流式顆粒物傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝位置和測試性能進(jìn)行研究，對于顆粒物傳感器研發(fā)水平的提升具有較高的理論意義和實用價值。
　　基于多孔介質(zhì)理論建立了顆粒物傳感器結(jié)合D

2、PF的氣固兩相流數(shù)值模型，并利用Fluent軟件對數(shù)值模型進(jìn)行求解計算以獲得DPF載體出口端面氣流分布情況。測量數(shù)據(jù)與模擬計算結(jié)果吻合較好，驗證了所建數(shù)值模型的正確性。基于顆粒物傳感器結(jié)合DPF的數(shù)值模型，研究了DPF入口流速和傳感器安裝位置對DPF及傳感器內(nèi)速度場分布的影響，并對傳感器理想安裝位置，DPF入口流速一定時，DPF及傳感器內(nèi)流場和顆粒相分布進(jìn)行分析。模擬結(jié)果表明，基于文丘里管原理，排氣在傳感器內(nèi)部流動性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)PM濃

3、度的瞬時測量。PM在傳感器內(nèi)部的分布較為均勻，停滯時間較長。傳感器內(nèi)迷宮式設(shè)計起到了阻擋PM的效果，但靠近濃度測試區(qū)部位存在PM沉積，需要利用加熱器對傳感器進(jìn)行再生。而DPF入口流速對DPF及傳感器內(nèi)速度場分布影響較小，對DPF及傳感器內(nèi)排氣流速影響較大。傳感器安裝位置會對DPF載體內(nèi)軸向速度分布的均勻性和傳感器內(nèi)流場分布產(chǎn)生影響。
　　通過臺架試驗，對失效DPF下游顆粒物瞬時濃度進(jìn)行測量，研究傳感器系統(tǒng)測量的可行性，并分析了排氣