湍流通道内微粒受力对其输运特性的影响

柴油机排气过程中的微粒运动和沉降对微粒测量、排气再循环系统的正常工作以及微粒的净化捕集等具有重要的影响.利用微粒受力模型和微粒随机轨道模型,对湍流通道中微粒的输运特性以及微粒受力对其输运特性的影响进行了分析.通过研究,给出了重力、热泳力和Saffman升力在不同条件下对湍流通道内微粒输运特性的影响规律.研究结果对于加深柴油机微粒在湍流通道中运动及沉降规律的理解具有重要的意义.     

层流管流中不同入口类型下柴油机微粒的热泳沉降

采用临界轨道半径思想,对层流管流中不同入口类型下柴油机微粒的热泳沉降特性进行了研究.给出了3种不同入口类型条件下层流管流入口段流场以及微粒热泳沉降的求解方法;分析了对柴油机微粒热泳沉降具有重要影响的层流管流流场的结构特征;在此基础上,对不同入口类型层流管流入口段中柴油机微粒的热泳沉降特性及其影响因素进行了分析.通过研究,获得了柴油机微粒在不同入口类型层流管流入口段中的热泳沉降规律.     

湍流管流中柴油机微粒沉降特性的模拟研究

应用 CFD 软件对湍流管流中柴油机微粒的沉降特性及其影响因素进行了研究.分析了对柴油机微粒沉降具有重要影响的湍流管流中流场的结构特征,研究了微粒热泳沉降和湍流脉动沉降特性以及两者在微粒沉降中的相互作用,并对影响微粒沉降的各种因素进行了分析.通过研究,获得了湍流管流中柴油机微粒的沉降特性和沉降规律,研究结果可以为柴油机微粒沉降的控制以及微粒热泳净化技术的研究提供一定的依据.     

管流中沉降微粒团再悬浮控制因素分析

沉降微粒再悬浮受微粒团直径、气流速度、微粒团与壁面间的黏附状况以及管道情况等多种因素的作用,是柴油机排气微粒净化捕集及微粒采样过程中的一个重要现象.以管流中的柴油机排气沉降微粒为研究对象,利用建立的沉降微粒团再悬浮静态受力模型,对管流中沉降微粒团再悬浮的控制因素进行了分析.研究结果表明,微粒团黏附角、平均流速以及管径等因素对管流中沉降微粒团的再悬浮具有重要的影响.通过研究,得到了微粒团黏附角、平均流速以及管径等控制因素对管流中沉降微粒团再悬浮的影响规律.     

脉动排气对柴油机微粒凝并作用的研究

为研究微粒凝并规律，根据柴油机脉动排气的特点，提出了脉动排气中气固两相流动的微粒动力学方程，对方程进行了理论求解，在此基础上，对脉动排气对柴油机微粒的运动及凝并系数变化规律的影响进行了研究分析。研究结果表明，排气脉动对柴油机微粒的凝并具有重要的作用，提高排气的平均速度、脉动幅度以及脉动频率可以有效提高微粒的凝并系数。     

影响柴油机排气微粒测量结果的若干因素

分析了影响柴油机排气微粒测量的各种因素,包括取样、排气温度、混合气温度、释稀比、系统壁面的沉积及随后粒子再入等。发现混合气温度、稀释比、微粒传输管上的热泳沉积和随后的粒子再入对微粒测量影响较大,从而提出了改进微粒测量系统的若干建议以减小测试结果的变动。     

S195柴油机微粒排放特性及过滤器催化再生技术的研究

柴油机排气中的微粒物质对环境和人体健康有极坏影响。本文作者采用稀释通道、热重分析仪,测量了S195柴油机微粒排放的质量浓度,对微粒中的碳和碳氢化合物两种组分进行了分析。作者还使用蜂窝陶瓷过滤排气中的微粒,用燃油添加刑的方法对过滤器进行催化再生。结果表明,过滤器可大幅度减少微粒排放量。燃油添加剂再生效果好,对柴油机的排放和经济性影响不大。与电加热再生相比,燃油添加剂催化再生简单、可靠,具有较大的应用价值。     

柴油机微粒捕捉器主动再生特性的计算与分析

对柴油机排气微粒捕捉器（DPF）的主动再生特性进行了研究,建立了DPF主动再生数学模型,具体分析了柴油机转速、排气中的氧气浓度、DPF的微粒沉积量、微粒的活化能以及柴油机排气温度等参数对DPF主动再生特性的影响。结果表明,通过适当推迟柴油机喷油提前角以提高其排气温度,并辅以燃油加剂或利用催化剂降低微粒的活化能,在适当的条件下,进行DPF的主动再生是可行的。     

柴油机排气微粒物理特性及生成机理研究

设计了柴油机排气微粒测量装置,对Ｓ１９５非直喷式柴油机的排气微粒数量浓度、表面积浓度、体积浓度进行了测量,发现了非直喷式柴油机排气微粒数量浓度呈双峰分布的特性。通过研究柴油机排气微粒在不同转速和负荷下的物理分布特性,对微粒的生成机理进行了探讨。     

柴油机排气微粒旋流净化技术的初步研究

根据柴油机排气微粒净化的要求,研制了一台柴油机排气微粒轴流直流式旋流净化器,并对旋流净化器的净化特性进行了初步的理论分析和试验研究,研究结果表明,排气微粒旋流净化技术对净化柴油机排气微粒是有效的;柴油机运行工况及旋流子结构参数对排气微粒净化效率有一定影响;排气微粒的凝聚是微粒旋流分离净化的前提。通过对净化器结构的优化以及采取必要的微粒凝聚措施,相信会显地提高柴油机排气微粒旋流净化器的净化效率,利     

直喷式柴油机排放微粒尺寸分布特性

在一台单缸柴油机上用SMPS微粒测量装置测量了不同运转条件(如转速、负荷变动、怠速运行、燃油喷射定时等)下柴油机排放微粒尺寸与浓度分布,分析了柴油机微粒排放尺寸分布和数量浓度的特征及其主要影响因素．结果表明,发动机负荷变化对微粒排放的影响较大,在各种负荷下大部分排放微粒都是碳核模式的超细或纳米尺寸微粒,而质量上以累积模式颗粒占主要部分,发动机冷机起动和怠速运行时产生的大部分排放微粒是碳核模式粒子,喷油提前角对排放微粒浓度和尺寸分布有显著影响．     

An overview of physical and chemical features of diesel exhaust particles

Diesel exhaust particles have a negative impact on both human health and the ecosystem. An adequate understanding of the physical and chemical characteristics of diesel exhaust particles is essential for both minimizing particles formation and optimizing particles oxidation. This paper systematically reviews the physicochemical characteristics of diesel exhaust particles. Firstly, the approaches to studying the characteristics of diesel exhaust particles are described and the main features of particulate matter (PM) such as particle size distributions, microstructure of aggregate particles, nanostructure of primary particle, chemical compositions of diesel particles and oxidation reactivity of diesel particles are discussed in this paper. Then, the effects of operating parameters containing engine speed, engine load, injection pressure, injection timing and exhaust gas recirculation (EGR) on each PM feature are summarized and discussed in detail. Subsequently, the relationships between PM features and its oxidation reactivity are exclusively reviewed. It can be concluded that soot oxidation reactivity is influenced by the combination of multiple properties of the emitted PM. Finally, concluding remarks are presented and further research recommendations are listed.     

Development of a Predictive CFD Fouling Model for Diesel Engine Exhaust Gas Systems

This article presents a numerical simulation procedure for studying soot particle deposition in diesel exhaust systems, with a particular focus on fouling layer thickness evolution. In the proposed algorithm, particle transport toward the wall, adhesion, and reentrainment of particles from the surface have been modeled, including Brownian motion and turbulent diffusion, thermophoresis, adhesion, and removal. This model has been implemented in ANSYS Fluent, which makes the inclusion of local effects possible. A cross-flow device, with a tube positioned transverse to the flow, has been simulated and tested. A comparison of the predicted fouling layer at several angular positions with the experimental observation shows acceptable agreement. This model makes it possible to predict the real depth of the fouling layer and its effects on the hydrodynamics of the flow. This model represents a valuable tool for the prediction of the main aspects of the performance of heat exchangers exposed to fouling.     

声波团聚脱除柴油机尾气中超细颗粒物的试验研究

利用低频率高强度声场试验装置,进行了脱除柴油机尾气中超细颗粒物的试验研究.由电称低压冲击器ELPI实时在线测量烟气中颗粒浓度在声波作用前后的变化,系统研究了声场强度、停留时间和颗粒数目浓度对细颗粒脱除效率的影响.结果表明,低频高强声场对柴油机尾气中的超细颗粒具有较高的团聚清除效果,提高声场强度、适当延长停留时间和增大初始颗粒数目浓度均有利于颗粒物的声波团聚脱除.当声波频率为1 kHz、团聚窜内声场强度达到161.5 dB时,0.023～10 μm粒径的颗粒数目浓度可减少55.7%.试验结果表明低频高强声波场是一种控制柴油机尾气中超细颗粒排放的有效方法.     

水下工作柴油机排气降温系统设计及试验

排气背压对柴油机的动力性能和油耗有着重要的影响,排气背压过大会造成动力性能的损失和油耗的增加,因此,在为柴油机设计排气后处理装置时,要充分考虑排气背压的大小。本文针对水下工作的柴油机,设计了一套排气降温系统,可以使得该柴油机在水下工作时,其排气可以被冷却后直接排向大气,并且其动力性能不受影响,这就要求在设计过程中要使整个排气降温系统的流动阻力尽可能最小。通过试验结果表明:加装该排气降温系统后柴油机输出动力性能良好,无功率和转矩损失;特殊管壳式换热器换热效果良好,能使最高温度为503.4℃的高温烟气降低到39.4℃。本文研究的结果对小型水下动力装置排气降温系统的选择和设计有一定的参考价值。     

云内4100柴油机增压中冷机型的试验研究

对4100QBZL所配用的中冷器的阻力特性和冷却性能，以及发动机的动力性，经济性排放性能进行了试验研究。试验结果表明，中冷器的阻力较小，冷却能力很强。增压中冷后发动机的动力性有较大提高，排气温度下降，增压中冷发动机的排放性能较好。     

轻型柴油车尾气烟羽中颗粒数量与粒径分布

测量了轻型柴油车在高怠速和低怠速运转的条件下，其尾气烟羽中粒径范围在15nm到30μm的颗粒数量和粒径的分布。利用SMPS和APS测量装置测量尾气烟羽中心线和环境背景条件下的颗粒排放。测量结果表明，测试的柴油车在高怠速运转的条件下会排放出更多的颗粒。然而，在两种怠速条件下，总的颗粒数量浓度由于沉降的作用会随着远离排气管的距离而减少。测量结果还表明，柴油车排放的颗粒主要是粒径小于700nm的颗粒，这些细颗粒比粗颗粒更易长期悬浮于大气中，从而引发局部的颗粒物污染问题。