采用改进碳烟模型的柴油机碳烟颗粒物生成及尺寸分布

用一个改进的碳烟模型,对柴油机的碳烟排放质量和碳烟颗粒的尺寸分布进行模拟计算,并在一台试验单缸机上,低压撞击器(LPI),测量了碳烟排放质量。该模型是在已有的详细碳烟模型基础上,进行了3项改进:以正十四烷代替正庚烷作为模拟燃料;耦合"shell"自点火模型以及KIVA-3V程序中的其他模型;在多步碳烟模型中,考虑了多环芳香烃(PAHs)直接沉积于碳烟颗粒表面。结果表明:PAHs的沉积作用对碳烟质量的增加有明显的贡献作用;碳烟尺寸分布是由PAHs的不同阶段的发展演化决定;模拟与试验测量的碳烟颗粒生成特性的变化趋势一致。因而,该模型可预测碳烟颗粒生成特性。

柴油机烟气喷淋条件下烟黑浓度测量实验研究

[目的]为探讨水喷淋方式对柴油机烟气的烟黑净化处理效果,开展相关实验研究。[方法]利用Dekati型低压撞击器(DLPI)对烟道中烟黑进行取样,采用在取样枪上包裹加热带并控制其温度的方法防止喷淋后湿烟气冷凝,使湿烟气中烟黑进入DLPI时与其在烟道中的状态相同。实验首先利用烟气分析仪对烟气浓度均匀性进行测量,验证烟气分布基本均匀;然后利用DLPI确定取样时间,进而对不同柴油机负荷、不同喷淋水量下的烟黑净化效率进行测量比较分析。[结果]结果表明:水喷淋对烟黑的净化效率可达到50%;相同喷淋流量下,柴油机100%负荷下的烟黑净化效率高于50%负荷;当喷淋流量达到一定值后,其烟黑捕集净化效率可能达到极值;烟气在喷淋之后大粒径的烟黑颗粒明显减少,而小颗粒烟黑会发生团聚作用,在50%负荷下由于烟气速度较低,水雾与烟黑接触时间更长,小颗粒烟黑团聚效果比100%负荷中更明显。[结论]水喷淋可有效降低柴油机烟气烟黑排放。