多孔管声学性能模拟方法研究

采用传递导纳法和直接网格法模拟了消声器中的多孔管的声学性能,传递损失计算结果表明,这两种方法的计算速度和计算结果都较接近。尽管传递导纳法的网格数量较少,但其并未表现出明显的计算速度优势。另对比了小孔处网格大小对传递损失计算结果的影响,结果表明,传递损失计算结果对小孔处网格大小不敏感。故直接网格法模拟多孔管在速度和精度上都是可行的,且更方便。     

柴油机颗粒过滤器的优化

通过软件仿真,分析了过滤器内部流场,得到了气相的速度、压力分布,颗粒相的速度、轨迹分布,并讨论了孔道内部颗粒物的沉积过程。结果证明,三角形孔道的滤芯比现行的正方形孔道滤芯具备更高的性能,并提出了一种优化扩张段外壳母线的方法,扩展了今后的研究思路。     

柴油机排气颗粒壁流式蜂窝陶瓷过滤器的研究

本文主要讨论柴油机排气颗粒后处理用壁流式蜂窝陶瓷过滤器的过滤、催化再生机理。根据柴油机排气气溶胶的物理特性和壁流式蜂窝陶瓷滤芯的特点,建立了几何模型和物理模型,并在6130柴油机上进行试验。监测工作期间滤芯的内部温度,定性验证所建立的模型。通过分析影响附载催化剂型蜂窝陶瓷滤烟器的过滤、催化再生效率的因素,提出了优化设计的基本要素。     

柴油机微粒过滤器的压降与声传播特性研究

为了深入了解柴油机微粒过滤器的声学特性,揭示声波在微粒过滤器中的传播规律,在考虑微粒过滤器的结构尺寸对声波传播影响基础上,建立了柴油机微粒过滤器的声学模型,计算了微粒过滤器的插入损失和传递损失。在稳流试验台上进行了微粒过滤器的压力损失与流量测试试验,运用测得的数据计算了微粒过滤器的渗透率。同时在全消声实验室中测试了微粒过滤器的插入损失,将测试结果与计算结果进行对比,证明了声学模型的正确性。     

新型流化床颗粒层过滤器及其阻力特性的研究

ＩＧＣＣ、ＰＦＢＣ等新型、高效的能源清洁转换系统都需要一套运行可靠、高效、维护简单的高温或常温煤气净化装置。新型流化床颗粒层过滤器与陶瓷过滤器、金属烧结网过滤器、移动床过滤器等一样，都是正在发展的高温煤气过滤器，但它有自己的独特优点。本文介绍、分析了新型流化床颗粒层过滤器的特点，三维流化床颗粒层过滤器冷态实验台的有关参数，以及在冷态实验台上进行的阻力试验的初步结果。这为进一步进行效率试验、结构优化试验奠定了基础。     

基于物理参数反演的木质颗粒声学特性研究

声学技术可用于非侵入式地测量木质颗粒的温度.为建立堆积生物质的声学测温模型,有必要对堆积生物质的声学特性进行研究.木质颗粒被视作刚性框架多孔介质,选择Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型和Pàde近似模型作为木质颗粒的声学模型,利用阻抗管法测量木质颗粒(厚度100 mm)在频率范围为200～15...     

基于LMS virtual lab的抗性消声器声学性能研究及优化

发动机排气噪声是工程机械最主要噪声源之一,为达到减小某工程机械用抗性消声器排气噪声目的,根据其结构参数建立了对应几何模型并用hypermesh软件建立了消声器内部声腔的声学三维有限元模型。利用LMS virtual lab的声学有限元计算模块对消声器进行了声学特性分析并进行了评价,通过改变消声器的结构研究了不同结构参数如孔径、腔体尺寸等对其消声性能的影响,总结出传递损失随结构改动的变化规律。以原消声器的声学性能为参考结合结构参数对其消声性能的影响规律提出提高传递损失的改进方案,按照相关噪声测试标准测量了优化前后的排气噪声,结果表明优化后的排气噪声声压级比优化前降低了1.6d B,证实了优化方案有效性。     

基于燃烧器的柴油机颗粒过滤器再生试验研究

介绍了DPF的颗粒捕集机理和再生原理,并对基于燃烧器再生的SiC过滤器再生开展了试验研究。试验表明,燃烧器能够提供比较均匀稳定的温度场供DPF再生,整个再生过程中DPF的内部温度能够保证再生完全,又不至导致DPF的热损坏,同时采取新的控制策略达到节能和延长DPF寿命的目的,有利于进一步优化DPF再生控制策略,完善DPF后处理系统。     

柴油机三合一后处理器声学特性的仿真研究

以某柴油机三合一后处理器为例,用Virtual.Lab acoustic软件对后处理器各子结构的声学特性进行了有限元法分析.结果表明:换热管对整个后处理器的消声性能影响不大;催化载体只影响消声性能的高频部分;多腔结构的消声模块能明显改善低频消声性能;穿孔板及穿孔管结构可改善中高频消声效果,且流通截面比的改变影响其声学特性.     

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,可以为通流式DPF的设计和优化提供理论依据和参考.     

柴油机用壁流式过滤体基础模型研究

描述了壁流式过滤体内部的气体流动过程,以简化的准稳态流动统一化方程为计算总压降的依据,克服了Konstandopoulos经验公式繁冗复杂、未考虑温度修正的缺点,利用计算流体动力学软件建立了过滤体模型.以BJ493ZQ3发动机为试验用发动机,将DPF连接在发动机排气管尾端,通过试验对模型进行验证,最大误差在3%以内.模型模拟了微观、宏观结构参数及气体参数对干净过滤体压降的影响,得出了参数影响试验用过滤体压降的拐点:微孔径为15μm,孔隙率为50%,孔密度为1600cell/cm2,过滤体长度为200mm,其他参数的影响没有明显的的拐点.     

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。     

柴油机微粒陶瓷过滤器再生方法的探讨

介绍已有的几种柴油机微粒陶瓷过滤器的再生方法的机理，主要包括反吹、电加热、红外再生和催化再生，并对他们的主要优缺点进行了比较分析。在此基础上，对陶瓷过滤器的发展提出了自己的看法。认为将红外再生与催化再生结合使用，是比较可行的一种再生方法。     

催化型柴油颗粒捕集器再生性能的试验研究

为探究催化型柴油机颗粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的再生性能,自制了CDPF颗粒加载装置,通过模拟气试验平台研究了炭载量、再生温度及气体流量对CDPF再生性能的影响,并对其再生效率、再生效能比、最高温度及最高温度梯度性能指标进行评价。试验结果表明:CDPF再生过程主要有两个阶段,第一个阶段主要发生在250～400℃之间,为低温长时间再生阶段;第二个阶段主要发生在500～600℃之间,为高温短时间再生阶段。当再生温度为350℃、气体流量为200mL/min时,3.2g/L、5.0g/L和7.0g/L 3种炭载量下的最高温度梯度均达到最小,分别为2 737.5℃/m、4 387.5℃/m和3 837.5℃/m。其再生效率在再生温度为250℃时均约为6.0%,而在550℃时均达到85.6%。当炭载量为5.0g/L,再生温度为500℃和550℃,气体流量为300mL/min时,最高温度、最高温度梯度及再生效率均达到最大,再生效能比随气体流量的增大从4.6×10^-5 J^-1下降到1.8×10...     

柴油机壁流式过滤体内的流动分析及模拟计算

对柴油机壁流式过滤体内的气体流动进行了分析，建立了壁流式过滤体阻力特性的计算模型，对过滤体内的阻力特性和微粒捕集器内部的气流运动进行了模拟计算。试验和计算结果均表明，在较小流量时，壁流式过滤体的阻力与流量近似呈线性关系，在较大流量时，两者之间为二次曲线关系；微粒捕集器的扩张角越小，越有利于过滤体内流速和压力的均匀分布。     

柴油机颗粒捕集器特性测试评价

为了满足柴油机颗粒物(particulate matter,PM)排放标准的要求,应用微粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)对柴油机排放的PM进行捕集并再生。对涂覆前后DPF的压差、不同工况下的被动和主动再生速率、压降特性及极限情况下的累碳量等进行测试评价。研究结果表明:相对于白载体,涂覆后的DPF压差略为增加;在氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)作用下,DPF捕集的碳颗粒较易发生被动再生,连续再生速率随着温度升高而提高;温度为400℃时,累碳速率和被动再生速率达到动态平衡,超过600℃时发生主动再生;在降怠速情况下测试累碳量,并通过轻型车排放测试规程(world harmonized light vehicles test cycle,WLTC)进行排放试验验证,结果表明,DPF对PM和粒子数量(particle number,PN)的捕集效率满足工程目标要求。     

柴油机微粒袋滤器的模拟试验研究

本文利用微粒模拟装置建立了考察柴油机微粒袋滤器性能的无发动机模拟试验台架，并对一单袋过滤器模型进行了试验考察。结果表明，袋滤器在正常工作时，对柴油机排气微粒的捕集以筛滤机理为主，且效率高达９０％以上；在本文考察滤速范围内，过滤效率受滤速影响很小，随微粒质量浓度增大而增高；袋滤器阻力时间线性增大，阻力增长率与微粒质量浓度成正比，还随虑速增大而增大。本文还进行了多种方案的清灰试验，为柴油机微粒袋滤器选     

柴油机排气微粒静电映象力沉积机理的研究

利用两相流的概念针对不锈钢丝网过滤体建立了微粒静电映象力沉积数学模型,对烟气流场、微粒流场及微粒浓度分布进行了计算,并且对影响映象力沉积效率的因素进行了计算分析。研究结构为静电捕集技术在柴油机微粒排放控制方面的应用提供了理论依据。