柴油机微粒捕集器流阻性能优化仿真-重庆理工大学学报.pdf

第２９卷　第６期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１５年６月 Ｖｏｌ．２９　　Ｎｏ．６ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｊｕｎ．２０１５  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１５．０６．００１ 柴油机微粒捕集器流阻性能优化仿真 杜家益，张俊超，张登攀，张威望 （江苏大学 汽车与交通工程学院，江苏 镇江　２１２０１３） 摘　　　要：通过ＡＶＬＦＩＲＥ建立ＤＰＦ捕集模型，模拟ＤＰＦ微粒捕集过程。对比不同过滤体的 流阻性能，根据压降特性对捕集过程进行划分，研究了进气流量、进气温度、过滤体长度、孔密度 和壁厚对不同阶段过滤压降的影响。研究结果表明：圆柱状过滤体流阻性能优于长方体状； ＤＰＦ捕集过程分为深床捕集和滤饼捕集，两者对压降特性影响各异；当增大进气流量时过滤压 降大幅上升，但缩短了捕集进程；过滤压降随进气温度呈线性增长关系；适量增大过滤体长度以 及减小过滤壁厚度均能降低过滤压降；增大孔密度会提高初始过滤压降，但能降低高微粒捕集 时的过滤压降。 关　键　词：柴油机；微粒捕集器；流阻性能；过滤压降 中图分类号：Ｕ４６４　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１５）０６－０００１－０６ ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＦｌｏｗＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆ ＤｉｅｓｅｌＰａｒｔｉｃｕｌａｔｅＦｉｌｔｅｒ ＤＵＪｉａｙｉ，ＺＨＡＮＧＪｕｎｃｈａｏ，ＺＨＡＮＧＤｅｎｇｐａｎ，ＺＨＡＮＧＷｅｉｗａｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅｆｉｌｔｅｒｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｔｈｒｏｕｇｈＡＶＬＦＩＲＥｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｌｔｅｒｓ’ｆｌｏｗｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄｔｈｅｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓ ｄｉｖｉｄｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｉｎｌｅｔｆｌｏｗ，ｉｎｌｅｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｆｉｌｔｅｒ ｌｅｎｇｔｈ，ｃｅｌｌｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｗａｌｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｇｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａ ｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｔｈａｔｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｆｉｌｔｅｒｈａｓａｌｏｗｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｔｈａｎｔｈｅｒｅｃｔａｎｇｌｅｏｎｅ．Ｔｈｅｆｉｌｔｒａ ｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｄｅｐｔｈｆｉｌｔｒａｔｉｏｎａｎｄｃａｋｅｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｔｈａｔｈａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｆｌｏｗｍａｋｅｓｔｈｅｆｉｌｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｍｕｃｈｈｉｇｈｅｒａｎｄｓｈｏｒｔｅｎｓｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｇｒｏｗｔｈａｓａｌｉｎｅｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｓｈｉｐ．Ａｍｏｄｅｒａｔｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｆｉｌｔｅｒａｎｄｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｗａｌｌｔｈｉｃｋｎｅｓｓｂｏｔｈｒｅｄｕｃｅｔｈｅ ｆｉｌｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ．Ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃｅｌｌｄｅｎｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｉｎｉｔｉａ