微波能应用于柴油机排气微粒过滤体再生机理的研究

本文介绍了微波加热的基本原理及选择性加热的特性.实现了用微波对陶瓷过滤体进行再生的构想.通过对微粒及陶瓷过滤体的微波特性测量和计算,得出了过滤体上的微粒是微波选择性加热的主要对象的结论.文中描述了微波再生试验的结果,其再生效果也由过滤体的失重试验加以证实.此外还介绍了作者开发的一套微波再生试验系统,由此可以对过滤体的再生情况和规律进行分析研究.     

泡沫陶瓷过滤体微波再生过程的理论分析

建立了一个用于柴油机排气微粒泡沫陶瓷过滤体微波再生过程模拟计算的数学模型。通过模拟计算，对过滤体微波再生特性进行了数值预测，并对影响过滤体再生的几种主要因素进行了分析。计算结果表明，过滤体微波再生技术是可行的，再生持续时间为（１０－１５）ｍｉｎ，再生效率一般可达到８５％左右，但再生效率和再生速率受再生时间，过滤体积碳量，气流中氧含量以及气流速度大小等因素的影响。计算结果可以为再生系统的进一步优化提     

柴油机排气微粒过滤体选型试验研究

在分析了各类柴油机排气微粒过滤材料的优缺点的基础上，在气道试验台上测试了常用的壁流式蜂窝陶瓷过滤体和泡沫陶瓷过滤体的排气阻力，得到了一些定性的规律，从而为柴油机排气微粒过滤器的过滤材料选型提供了依据。     

用于柴油机排气微粒过滤的碳化硅泡沫陶瓷的排气阻力

本文使用碳化硅泡沫陶瓷作为柴油机排气微粒过滤器滤芯材料,根据柴油机尾气在管道中的流动状态,采用Navier-Stokes方程计算分析,结合实验数据,确定了碳化硅泡沫陶瓷柴油机排气微粒过滤器排气阻力公式。公式计算结果与实际结果相符合。     

柴油机排气微粒过滤器微波再生试验研究（2）

对开发研制的柴油机排气微粒后处理系统的微波再生特性进行了试验研究，试验结果表明，系统中采用的微波再生可靠有效。过滤体的再生效率为８０％左右；积碳量的多少对过滤体的再生效果没有显的影响，有效再生范围宽；再生时间为１０ｍｉｎ－１５ｍｉｎ左右，再生持续时间适当；再生空气的供给对再生结果有一定的影响，合适的再生空气供给可以加速再生和提高再生效率。     

柴油机排气微粒过滤器微波再生试验研究（1）

本对目前国内广泛采用的几种柴油机微粒过滤材料的微波特性进行了测量计算，并利用建立的柴油机微粒过滤及再生系统对过滤体的微波加热及再生特性了研究，结果表明，微波再生技术是比较成功的，它简单可靠，具有较广泛的应用价值，试验结果同时也表明，不同过滤材料的微波特性具有很大差异，需根据过滤材料垢特性合理地设计再生系统及组织再生过程。     

过滤体对柴油机排气微粒粒径分布的影响

建立了柴油机排气微粒测量装置,对泡沫陶瓷与壁流式蜂窝陶瓷两种过滤体前后的柴油机排敢中的微粒分布进行了测量,发现壁流式蜂窝陶瓷对不同大小的微粒都有较高的过滤效率,而泡沫陶瓷过滤体对微粒的过滤效率与流速、微粒大小及泡沫孔参数有密切关系。     

二次空气对柴油机排气颗粒过滤体微波再生过程的影响

通过台架试验 ,研究了二次空气对柴油机排气颗粒过滤体微波再生过程的影响。试验结果表明 ,二次空气能够明显提高再生效率、缩短再生时间 ,但其流量过大会导致过滤体烧熔和炸裂。为了获得理想的再生效果 ,选取适当的二次空气流量是很重要的     

柴油机微粒陶瓷过滤器再生方法的理论研究

柴油机微粒陶瓷过滤器的再生方法可以分为主动再生和被动再生两类，前者包括反吹、电加热和微波加热等，后者则主要包括催化再生。本文在分析了这几种再生方法的各自机理及优缺点的基础上，讨论了混合使用被动再生与主动再生方法应满足的一般条件，并着重论述了电加热预催化混合再生方法的优点与可行性。     

二次空气对柴油机排敢颗粒过滤体微波再生过程的影响

通过台架试验,研究了二次空气对柴油机排气颗粒过滤体微波再生过程的影响。试验结果表明,二次空气能够明显提高再生效率、缩短再生时间,但其流量过大会导致过滤体烧熔和炸裂。为了获得理想的再生效果,选取适当的二次空气流量是很重要的。     

碳化硅泡沫陶瓷过滤器微波再生特性

利用所建立的柴油机排气微粒过滤器微波再生数学模型，对以新型过滤材料碳化硅为过滤体的微粒过滤系统进行了微波再生特性研究。并分析了几种主要因素对再生过程的影响。计算结果表明，碳化硅过滤材料具有良好的性能，基本满足微波再生要求。     

泡沫陶瓷过滤机理的研究

建立了泡沫陶瓷的三维物理模型和气粒两相流模型。该模型着重考虑了泡沫陶瓷对柴油机排气微粒的扩散拦截和惯性碰撞拦截,对三维模型中的气粒两相流进行了模拟计算,通过模拟计算,分析了气体流速、微粒粒径、泡沫陶瓷微孔参数对微粒扩散拦截和惯性碰撞拦截效率的影响,研究结果有助于理解泡沫解瓷的过滤机理,为泡沫陶瓷的参数设计和基于泡沫陶瓷的微粒过滤器设计提供了理论依据。     

柴油机微粒陶瓷过滤器红外再生和NOx催化还原的试验研究

通过试验的方法对陶瓷过滤器降低微粒排放和催化还原降低NOx排放进行了深入的研究。影响微粒过滤器再生的主要因素有加热器的结构、加热器的功率、再生用的废气量。加热器的功率影响再生的时间;废气量影响再生温度,从再生需要的氧气量和气体带走的热量两方面来考虑。试验结果表明,经过合理的再生优化,再生温度能控制在900℃左右,再生效率能达到80%以上。NOx的催化还原,分别应用Pt/Rh/Pd和Cu-ZSM-5催化剂在不外加还原剂的情况下对柴油机废气中NOx进行还原,转化效率达到20~30%。     

柴油机微粒过滤器电加热再生技术的试验研究

目前的电加热分区再生技术不能在柴油机各种工况实现再生,这是使其不能实际应用的原因之一。为了克服这一缺点,作者在分析电加热分区再生过程的特点和再生成功必须具备的条件基础上,探索出了一种新的再生方法。使用这一方法,在柴油机各种工况下再生都能成功,为电加热分区再生实现自动控制奠定了基础。另外,作者改进了再生系统中电阻丝布置和分区方法,并进行了试验研究。证明改进后的电阻丝布置是可行的。     

过滤器微波再生系统的射频测控技术

根据微粒过滤器微波再生的需要,提出了过滤体微粒沉积及再生的射频测控方法。叙述了射频测控技术的基本原理。通过理论推导给出了检测天线的设计方法,并从功率容量的要求出发对检测天线进行了设计。利用设计的测试系统在柴油机上进行了大量的试验测定,对实际测量结果进行了分析,并对各种影响因素进行了研究。试验结果验证了过滤体微粒沉积量射频测试方法的可行性。文中提出的射频测控技术为柴油机微粒后处理系统的实际应用奠定了基础