柴油机颗粒捕集器不规则六边形孔道结构压降特性研究

来源：农业工程学报杂志2020年第3期北京时间：

作者：李小华,程静峰,岳广照,

摘要：为了提高柴油机颗粒捕集器（diesel particulate filter，DPF）的压降特性和碳烟承载量，该文提出了一种不规则六边形孔道结构，并利用AVL-Fire软件建立其三维模型，针对不同排气流量，排气温度，碳烟负载以及灰分堆积情况对DPF压降特性进行数值分析，并与四边形孔道结构进行对比。结果表明：在不同排气流量条件下，建立的数学模型模拟值与实际试验值相对误差处于2.54%～5.69%之间，计算值和试验值的数值差异较小，变化趋势一致；在同等排气流量和排气温度条件下，不规则六边形孔道结构DPF的压降特性优于四边形孔道结构；不同碳烟加载方式会影响DPF压降特性，递减分布压降最高，递增分布压降最低，且不同分布方式下不规则六边形孔道结构具有更低的压降；灰分在DPF内部以层状方式分布对压降影响较大，以尾端方式分布对压降影响较小；不规则六边形孔道DPF具有更陡峭的碳烟过滤效率曲线和更低的压降曲线，表明其能有效地提高碳烟及灰分承载能力，其中碳烟捕集效率上升时间同比降低34%；不同灰分堆积方式下，不规则六边形孔道结构有更小的DPF压降和更高的碳烟承载量，该文可为优化DPF结构，降低DPF压降，减小DPF再生频率提供参考。

关键词：数值分析, 颗粒, 压降, 柴油机颗粒捕集器, 孔道结构, 灰分堆积方式