壁流式陶瓷过滤的开发及应用研究.pdf

摘要 根据改善环境和降低柴油机微粒排放的需要，在国家高新技术发展计 划(863计划)项目“柴油机微粒捕集器关键技术研究及产业化”的资助下， 本论文开展了壁流式陶瓷过滤体的研究。 根据开发高过滤效率、低排气阻力壁流式过滤体的需要，本文建立了 用于过滤体性能评价的气体流动阻力试验台、微粒捕集特性试验台以及_冲 击考核试验台；在此基础上开展了过滤体的性能试验与评价工作。过滤体 性能试验与评价工作为过滤体的开发与改进提供了方向和依据。 本文参考有关文献，建立了壁流式过滤体的微粒过滤模型，在此基础 上分析了壁流式过滤体的三种过滤机理，并对影响过滤体综合捕集系数的 各种影响因素进行了研究。 壁流式过滤体的两个重要性能指标是过滤效率和气流阻力。在参考有 关文献的基础上，本文选择并建立了壁流式过滤体过滤效率模型与气流阻 力模型。在此基础上，对壁流式过滤体的气流阻力特性及微粒过滤特性进 行了系统的分析，得出了许多有价值的结论。 为了使壁流式过滤体在实际应用中达到较高的过滤效率和较低的气流 阻力，同时也为了便于过滤体的实际生产，本文开展了壁流式过滤体结构 参数优化的研究。通过研究得到了壁流式过滤体的结构优化参数。 在壁流式过滤体实际应用过程中，过滤器的结构参数对过滤体的使用性 能及使用寿命有着非常重要的影响。本文利用PHOENICS软件计算分析了排 气流速及过滤器结构参数对过滤器内排气速度分布均匀性及微粒分布均匀性 的影响规律。在一般型过滤器的基础上，从改善过滤器内排气速度分布均匀 性及微粒浓度分布均匀性的角度出发，提出了渐扩型过滤器和附加导流体的 过滤器两种过滤器的设计思想，并对三种结构形式过滤器内的排气速度分布 均匀性及微粒浓度分布均匀性进行了计算分析和比较。 本论文的工作对壁流式过滤体的研究与开发以及过滤器的合理设计具 有一定的指导意义。 关键词：壁流式陶瓷过滤体过滤效率排气阻力 性能 and In tomeetthe ofenvironment order of requirememimprovement reductionofdiesel matter the emission，andby program particulate supported oftheNational Kesearchand Plan(863 Hi曲·Teeh Developmentplan)-the induswializafionofdiesel matter Researchof and particulate keytechnique filter． wall—flow initiates ofceramic filter,the the咖dy paper To thewall—flowfilterwith andlow efficiencytrap develop hi曲filtration