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柴油機微粒威爾克森WILKERSON過濾器連續(xù)再生
柴油機微粒排放控制是當前柴油機發(fā)展過程中非常重要且挑戰(zhàn)的課題。柴油機微粒WILKERSON過濾器（DPF）的再生是這一領域研究和應用的重點和難點。利用NO_2的強氧化性這一新的再生機理（NO_2在250℃左右的低溫下即可將尾氣中碳煙微粒氧化掉,進行了柴油機微粒WILKERSON過濾器連續(xù)再生的試驗研究。

柴油機微粒威爾克森WILKERSON過濾器連續(xù)再生
系統(tǒng)分析了柴油機排放后處理技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，重點介紹了微粒和NO_x的控制技術。在化學實驗室利用熱重分析法（TGA）進行了NO_2燃燒柴油機碳煙微粒的基礎實驗研究。在證實NO_2的氧化性能遠大于O_2后，詳細研究了反應溫度、NO_2濃度等反應條件對NO_2氧化碳煙過程的影響。對反應作了動力學分析，并得出了燃燒反應級數(shù)為0.5、反應活化能約為22kJ.mol~(-1)的結果。在內(nèi)燃機實驗室進行了模擬流動反應器實驗和柴油機臺架試驗。前者證明了NO_2的強氧化性。后者通過向165F柴油機排氣管直接通入NO_2氣體，進行在線狀態(tài)下NO_2連續(xù)再生微粒WILKERSON過濾器的規(guī)律研究，證明了NO_2連續(xù)再生DPF的可行性。探討了柴油機微粒WILKERSON過濾器三維聲學模型的簡化方法,利用Sysnoise軟件對簡化模型進行熱態(tài)下的三維數(shù)值模擬計算,得到微粒WILKERSON過濾器的傳遞矩陣。采用傳遞矩陣法計算微粒WILKERSON過濾器熱態(tài)下的插入損失。在半消聲實驗室中搭建發(fā)動機試驗臺架,測試發(fā)動機標定點下微粒WILKERSON過濾器的插入損失。測試結果與計算結果對比分析驗證了聲學模型的合理性,可為優(yōu)化設計微粒WILKERSON過濾器提供必要的理論依據(jù)。為了深入了解柴油機微粒WILKERSON過濾器的聲學特性,揭示聲波在微粒WILKERSON過濾器中的傳播規(guī)律,在考慮微粒WILKERSON過濾器的結構尺寸對聲波傳播影響基礎上,建立了柴油機微粒WILKERSON過濾器的聲學模型,計算了微粒WILKERSON過濾器的插入損失和傳遞損失。在穩(wěn)流試驗臺上進行了微粒WILKERSON過濾器的壓力損失與流量測試試驗,運用測得的數(shù)據(jù)計算了微粒WILKERSON過濾器的滲透率。同時在全消聲實驗室中測試了微粒WILKERSON過濾器的插入損失,將測試結果與計算結果進行對比,證明了聲學模型的正確性。

柴油機微粒威爾克森WILKERSON過濾器連續(xù)再生
發(fā)現(xiàn)在試驗溫度下（275℃～350 ℃），NO_2與柴油機碳煙微粒發(fā)生反應；在一定范圍內(nèi)，反應溫度與尾氣中NO_2濃度的提高均有利于柴油機微粒WILKERSON過濾器的再生。研究表明，在現(xiàn)有柴油機尾氣中NO_x排放濃度范圍內(nèi)，如果研究出適當?shù)拇呋瘎⑽矚庵蠳O氧化成NO_2，則利用NO_2來連續(xù)再生DPF是切實可行的。