柴油机微粒捕集器通流式过滤体非线性流动研究

为研究柴油机微粒捕集通流式过滤体多孔介质中的非线性流动特性,通过将多孔过滤材料复杂结构简化成规则布置的球形通道,直接以过滤材料的孔隙率和孔隙直径等为基本参数,从流体的动量方程出发,经过推证,提出了一种计算通流式过滤体非线性流动特征的理论模型。模型既考虑了流体流过过滤介质时骨架表面的摩擦阻力作用,也考虑了过滤介质骨架的形状阻力,得到了适用于通流式过滤体非线性流动关系式及式中有关系数的确定方法。另外,针对4种不同结构的陶瓷泡沫过滤体进行了试验验证,结果表明理论计算与试验结果有良好的一致性,从而证实了F-W公式对通流式PDF过滤体的适用性,可以作为通流式DPF的设计和优化提供理论依据和参考。

柴油机微粒捕集器泡沫型滤芯上气流压降特性研究

研究了柴油机微粒捕集器泡沫型多孔介质滤芯上的气流压降特性,提出了一种预测泡沫型多孔介质滤芯气流压降的理论模型.模型将泡沫型滤芯材料复杂的内部孔隙结构简化成规则布置的球形通道,直接以滤芯材料的孔隙率和平均孔隙直径为基本参数,同时考虑了流体流过滤芯时介质骨架表面对其的摩擦阻力作用以及介质骨架在流体中的形状阻力,并给出了描述多孔介质滤芯的压降特性关系式及式中渗透率和惯性项系数的计算方法.研究结果显示,对于壁流式滤芯来说,使用达西公式来描述气流通过过滤介质时的压降具有足够的精度,而通流式滤芯必须考虑气流惯性项的影响,公式对其具有良好的适用性.该文的研究结果可以作为DPF的设计和优化提供理论依据和参考.