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柴油微粒過濾器涂層流體動(dòng)力的分析

柴油微粒過濾器特別是壁面流類型的柴油微粒過濾器，是控制柴油機(jī)顆粒物排放有效的解決方案。壁面流柴油微粒過濾器是蜂窩狀整體結(jié)構(gòu)，在每個(gè)端口有可選堵塞通道。進(jìn)入進(jìn)氣通道的氣流被強(qiáng)制通過多孔襯底壁，廢氣微粒在這里沉淀、積累，直至再生。這些系統(tǒng)一般被安置在渦輪下游、排氣線路的尾端。

本文通過流體動(dòng)力學(xué)建模方法，分析了柴油微粒過濾器材料的宏觀和微觀幾何定義以及在渦輪增壓器排氣口和進(jìn)氣口布置的柴油微粒過濾器涂層對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗的影響。主要研究了基于計(jì)算方法的壓降效應(yīng)。重點(diǎn)分析柴油微粒過濾器對(duì)壓降的影響，以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性的影響。使用氣體動(dòng)力學(xué)軟件（包括渦輪增壓器進(jìn)氣口和排氣口布置）在潔凈和煙塵加載條件下分析柴油微粒過濾器體積對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響。分析了壓降趨勢以及用來定義材料熱力性能和力學(xué)性能的單元幾何參數(shù)。分析了不變的特定過濾面積和恒定過濾面積以及柴油微粒過濾器和發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)體積變化以及單元幾何變化的響應(yīng)。相對(duì)于在渦輪增壓器排氣口布置基準(zhǔn)線，對(duì)在渦輪增壓器進(jìn)氣口布置的材料體積減小的可能性進(jìn)行了討論，這是基于在渦輪增壓器進(jìn)氣口布置柴油微粒過濾器的配置下，燃油消耗和壓降對(duì)體積減小和廢氣、煙塵的低敏感性。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第132期

作者：J.R.Serrano et al

編譯：王欣欣