柴油机DPF压降及噪声特性分析

为探究发动机运行过程中DPF压降和噪声特性,本文中通过建立加装DPF的一维整机仿真模型,分析载体结构、碳载量、灰分量等因素对DPF性能的影响。结果表明:载体圆径尺寸越小,DPF压降越大,但噪声量相对减少,而载体长度对压降和噪声的影响甚微;碳载量越大,DPF排气端噪声越小;碳载量在4 g/L范围内时,深层过滤压降占DPF压降主导地位;碳载量超过4 g/L,碳烟层压降逐渐占据主导;灰分量与灰分分布系数大小对DPF压降和排气噪声影响效果相似,随其数值增长,压降增大,对噪声衰减能力增强。通过揭示载体尺寸、碳载量和灰分等因素对DPF压降及排气噪声特性的影响规律,为减少压降损失、降低排气噪声的DPF结构设计提供参考。

柴油机微粒捕集器流通性与微粒加载特性数值模拟

使用AVL-Fire软件建立柴油机微粒捕集器(DPF)三维计算模型,模拟DPF内的压降损失、深层微粒沉积、滤饼层微粒沉积和总微粒沉积特性.研究不同的排气流量、排气温度、初始灰分、灰分分布和微粒分布对DPF流通性与微粒加载特性的影响.结果表明:在微粒加载过程中(考虑微粒再生的影响),DPF压降主要由壁面压降损失、微粒深层压降损失和微粒滤饼层压降损失组成,壁面压降损失呈现主要作用;当排气温度超过610 K时,壁面压降上升速率与深层压降上升速率之和大于滤饼层压降上升速率;升高排气温度和增加初始灰分,DPF压降损失增加;增加排气流量,深层微粒沉积速度和滤饼层微粒沉积速度加快,导致DPF压降损失增加;层状灰分对DPF压降损失升高作用大于堵塞段灰分;微粒在入口孔道表面呈抛物线分布(最小在DPF载体中间)时DPF压降最小;提高排气温度,有利于微粒与O_(2)进行再生反应,但C与NO_(2)反应速率没有明显变化;当排气温度升高到710 K时,深层微粒沉积量先上升后下降,滤饼层微粒沉积量先保持不变后缓慢上升.