过滤体结构对柴油机微粒捕集器加热再生过程影响的数值研究

针对车用柴油机微粒捕集器过滤体孔道内的加热再生模型,采用数值模拟方法,对加热再生过程中过滤体孔道内微粒燃烧与壁面温度沿轴向分布以及过滤体结构参数对再生过程的影响规律进行数值研究。结果表明:过滤体的壁面温度从过滤体前端向后端依次升高,且整个过滤体的峰值温度出现在过滤体后端;较小的过滤体壁面厚度会增加过滤体前端的再生时间,缩短后端的再生时间;较小的过滤体长度及较大的过滤体孔道宽度都可使整个过滤体的再生时间缩短。研究结果可为微粒捕集器再生过程的优化提供重要的理论指导。     

柴油机排气微粒过滤体微波加热再生过程的优化

利用微波加热柴油机排气微粒过滤体是一种有望解决过滤体热再生易损坏难题的新颖方法。本文针对自行设计的过滤体微波加热再生系统建立了一个 2维非稳态传热传质模型。模型考虑了再生过程中微波空间加热、二次空气、微粒燃烧等众多因素 ,并得到了实验验证。利用该模型研究了空气保温层、二次空气流速及含氧量、过滤体中微粒沉积量、微波功率及微波加热时间等因素对再生效率、再生速率、再生温度及再生时间等参数的影响。所获得的优化参数被用于实用装置的控制 ,使再生过程缩短到 5～ 7min,而再生温度被控制在可接受范围内     

柴油机微粒捕集器加热再生过程的数值模拟

基于车用柴油机微粒捕集器过滤体孔道内的加热再生模型,采用数值模拟的方法对加热再生过程中过滤体孔道内微粒燃烧与壁面温度沿轴向的分布规律以及不同再生条件下柴油机微粒捕集器再生过程的规律进行了研究.结果表明:过滤体的壁面温度从过滤体前端向后端逐渐升高,且整个过滤体的峰值温度出现在过滤体后端;提高过滤体初始温度,适当地增大再生气流质量流量、气流含氧量以及微粒沉积量都可加快再生过程,但过大的含氧量和微粒沉积量会造成壁面峰值温度过高,过大的气流质量流量会减慢再生过程.     

柴油机微粒过滤器红外再生技术研究

提出采用红外技术对蜂窝陶瓷进行再生的新方法,并对红外再生的机理及其选择性加热的特点进行了分析.介绍了红外再生加热器,并在6110A柴油机台架上进行了红外再生试验.试验结果表明:红外再生效率高于90%,红外再生过程中蜂窝陶瓷内部各位置最高温度相差小,最高温度在800~1000℃,过滤体的温度梯度小于10℃/cm,红外再生技术符合蜂窝陶瓷的热再生要求;红外功率及再生气流对蜂窝陶瓷的最高温度及再生时间有显著影响,红外再生的可控性好.     

微波热处理再生颗粒状活性炭的研究

本文利用微波热处理法,分别在大气和氮气气氛两种情况下快速再生了已经充分吸附SO2的颗粒状活性炭.微波热处理过程中,应用红外热成像技术,采集了样品的一系列热图像,直观显示了温度分布,表明热处理的最高温度仅为300℃.将再生产物用于模拟烟气脱硫实验,结果表明大气气氛下,微波再生活性炭的脱硫性能还不及原炭的一半;换以氮气气氛隔绝空气后,其脱硫性能提升到原炭的97%.隔绝空气条件下的微波热处理再生法比传统热再生方法,降低了处理温度、极大缩短了再生时间,体现了高效、低能耗两大优势.     

沥青路面就地热再生加热温度场模拟分析

为了寻求沥青路面就地热再生合理的加热方式,依托卡罗泰康就地热再生机组,借助有限元软件ABAQUS对加热温度场进行了数值模拟.分析了加热方式、环境因素、加热机的操作参数及加热功率对沥青路面加热温度场的影响程度,提出了卡罗泰康就地热再生机组的理想加热方式.研究结果表明:相对于单程连续式的加热方式,间歇往复式的加热方式具有更好的加热效果;不同的环境温度和风速对加热温度场的影响均比较显著,太阳辐射对加热温度场的影响较小;加热机往返加热的往返距离、运行速度和往返次数共同影响着加热温度场,且存在最佳的组合;不同加热机的加热功率也存在最佳的组合.采用有限元数值模拟方法可以方便地分析就地热再生的合理加热方式.     

沥青路面现场微波加热再生模型与实验

为了求解微波加热再生沥青混合料内的温度分布,研究了由于沥青混合料介电常数和比热容是温变参数,从而导致电磁场分布和吸收微波功率的非线性变化.建立了电磁场控制方程和热传递方程耦合的二维非线性热电耦合模型,提出了按微波周期为时间步长交替迭代求解该非线性模型的求解方法.使用了工作频率为2.45 GHz的微波系统,通过连续或间歇辐射加热方式,对不同体积的沥青混合料进行了加热实验.实验结果证实了微波加热再生通过辐射热传递能实现瞬间体积加热,具有快速、加热均匀、保证质量和无污染等特点.     

沥青路面红外热风复合式加热效果数值计算分析

为了改善路面加热质量和效率,提出了一种红外热风复合式加热新方法.基于传热学和有限元理论,建立了沥青路面平面温度场有限元模型,对路面的加热过程进行数值模拟研究,对比分析了沥青路面红外加热法、热风加热法和红外热风复合式加热法的加热效果.研究结果表明:从沥青路面内部对其进行加热明显提高了路面的加热效率,在同等要求条件下,红外热风复合式加热的加热时间比红外辐射加热缩短了21.5％,比热风加热缩短了43.4％.将热风引入路面内部并对其进行加热,明显提高了热能传递效率,改善了层间温度梯度大等问题.红外热风复合式加热法具有加热均匀性好、加热效果好、效率高和可达软化深度深等优点,保证了再生混合料质量和路面热再生质量.     

DPF喷油助燃装置工作参数对再生过程的影响

以喷油助燃再生方式为例,基于柴油机微粒捕集器(DPF)过滤体孔道热再生模型,对喷油助燃再生装置在不同工作参数下即喷油压力、喷油率、补气量等单因素变化时对再生过程过滤体排气背压、孔道内微粒层厚度及壁面峰值温度等变化规律进行了研究与分析.结果表明:燃烧器的工作参数喷油压力、喷油率、补气量等对再生过程有显著影响.随着喷油压力...     

沥青路面就地热再生加热影响因素实验分析

为了研究沥青路面就地热再生施工中不同因素对沥青路面加热效果的影响,设计了一套室内加热实验方法,通过记录试验板不同深度处温度变化,得出沥青路面加热过程中的温度变化曲线,分析油石比、加热源温度、加热源高度及风速等因素对沥青路面加热效果的影响。实验结果表明:油石比和加热源温度的增加有助于提高加热板对沥青混合料的加热效果;加热源高度和风速的提高会降低加热板对沥青混合料的加热效果;并通过研究试验板的散热规律得出施工过程中沥青混合料摊铺到碾压完成所需时间应尽量缩短。     

采用低温微波法和电加热法再生载甲苯活性炭

采用低温微波法(60、120、180 W)和电加热法对载甲苯松木活性炭进行再生。比较了这两种再生方法下活性炭的再生效率、升温速率、能耗,并分析了再生前后活性炭的物理化学性能。结果表明:经过5次吸附—微波辐射再生之后,活性炭吸附量基本保持原有吸附量的45%。随着微波功率从60 W 升高到120 W,再生时间从60 min降低到22 min,再生效率从1.7%/min增加到4.5%/min。而传统电加热再生法再生时间为180 min, 是微波法的3～6倍; 功率为60 W的微波加热法的升温速率为178 ℃/min,而电加热法升温速率只有9 ℃/min; 从能耗角度看,微波再生法的能耗为29.7 kJ/g,而电加热法的能耗则为74.3 kJ/g; 并且经检测微波法再生后活性炭的孔隙结构和官能团未发生改变。     

基于GT-Power的DPF喷油催化燃烧再生仿真技术

利用GT-Power软件建立DPF喷油催化燃烧再生系统仿真模型,从喷油率和补气策略两方面对DPF提温过程进行优化,优化后的DPF提温时间缩短了37.9%,DPF出口最高温度增加了3.4%.通过建立DPF微粒燃烧模型,分析了再生微粒燃烧过程中载体壁面温度及微粒(PM)层厚度分布情况.计算结果表明,载体温度由前端向后依次升高,最高温度出现在载体后端中心;微粒由载体前端向后逐渐燃烧,后端微粒燃烧速度快于前端.     

柴油机尾气净化装置的微波加热催化再生技术

分析了柴油机微粒过滤器及其再生技术的现状与发展趋势, 论述了现有后处理技术的优缺点, 着重介绍了微波加热技术与催化再生技术相结合应用到柴油机尾气净化装置的再生技术. 台架试验结果表明, 使用微波加热技术与催化再生技术与原机相比, 柴油机排气微粒下降98.2％, 为最有发展前景的后处理技术之一.     

柴油机排放微粒后处理技术试验研究

介绍了两种柴油机微粒后处理技术 .一种是陶瓷过滤体微波再生技术 ,通过波导尺寸和再生腔的优化设计 ,使得微波传输效率高 ,微波在再生腔分布均匀 ,再生效率可以达到 90 %左右 ,并通过对二次空气的供给流量、供给时间、加热时间的优化 ,可以使再生持续时间减少到 7min.另一种是新近开发的柴油机后处理系统 ,即以不锈钢丝网过滤结合电晕荷电技术为微粒捕集方法及以压缩空气反吹结合旋风分离技术为丝网再生方法的后处理系统 ( ESSNF) ,61 1 0 A柴油机台架试验的结果证明此系统简单可靠 ,成本相对较低 ,平均过滤效率可达 60 % ,再生效率可达 80 % .     

炭化微米木纤维微粒捕集器滤芯炭化过程研究

炭化过程是制备炭化微米木纤维微粒捕集器滤芯工艺中的关键环节,对环境、温度、加热均匀性等方面有严格的要求.通过对微波加热理论的深入研究,将微波技术应用于炭化过程,结合实际工艺需求,设计出小型微波炭化装置用于制备该滤芯.详细介绍了装置中谐振腔的材料与尺寸的选择、核心器件的选用、无氧保护的实现等关键技术问题,并对以针叶松为原料制成的木纤维滤芯进行炭化实验.实验结果表明:该装置可有效提高木纤维滤芯炭化的可靠性,极大提高滤芯制备的效率和质量.