【正文】 4種過濾機(jī)理在柴油機(jī)排放微粒過濾中的作用是不盡相同的, 較小的微粒由于擴(kuò)散作用而在纖維上沉積。 較大的微粒, 則主要通過攔截和慣性捕集效應(yīng)沉積。 更大的微粒則以重力沉降方式沉積。事實(shí)上, 柴油機(jī)排放微粒的過濾是幾種機(jī)理綜合作用的結(jié)果, 而其中, 慣性碰撞機(jī)理是主導(dǎo)方式, 這是因?yàn)榻饘倮w維及各節(jié)點(diǎn)的尺寸都相對(duì)較大, 微粒的流速較高, 重量較輕等特點(diǎn), 使得擴(kuò)散、攔截、沉降的作用相對(duì)較小。9 幾種過濾體分析方法 HappelKuwabara單元模塊分析在不考慮顆粒與纖維碰撞時(shí)發(fā)生的反彈以及由于顆粒吸附形成纖維表面增厚等復(fù)雜的物理過程時(shí)，一般認(rèn)為纖維捕獲顆粒的機(jī)理主要有:顆粒布朗運(yùn)動(dòng)、直接碰撞、慣性碰撞。通過分析選定的顆粒尺寸、密度、纖維尺寸、流場情況，本文假定模擬過程中顆粒的捕獲完全由于慣性碰撞機(jī)理引起，即由于慣性作用，顆粒在飛近纖維時(shí)偏離流線而與纖維發(fā)生碰撞并吸附。模擬計(jì)算通過對(duì)纖維截面形狀的寬高比、纖維角、顆粒尺寸等的研究與分析，確立纖維過濾器設(shè)計(jì)的指導(dǎo)原則。并且，將通過運(yùn)行于中型計(jì)算機(jī)或工作站的數(shù)值算法，通過Fortran 90語言在微型機(jī)上得以實(shí)現(xiàn)，以利于推廣。 過濾體效率測(cè)試排氣4缸柴油機(jī)，NISSAN TD23型4缸柴油機(jī)的廢氣經(jīng)由排氣管和過濾體后通往實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)，在過濾體的上游和下游布置了溫度計(jì)、壓力計(jì)和采樣管路。管路中閥門A、B控制過濾體上游和下游采樣的切換。排氣經(jīng)過稀釋器后，流向顆粒尺寸分析儀（TSITM SMPS3310，測(cè)量范圍：）。SMPS將這段尺寸范圍分割成64個(gè)區(qū)間并測(cè)量每個(gè)區(qū)間的顆粒濃度（個(gè)/cm3）。稀釋器用于將采樣的發(fā)動(dòng)機(jī)排氣稀釋到SMPS測(cè)量允許的濃度。計(jì)算機(jī)用于保存和處理SMPS測(cè)得的數(shù)據(jù)。過濾器下游P、T過濾器上游P、T顆粒過濾器通風(fēng)系統(tǒng)閥A閥B計(jì)算機(jī)SMPS稀釋器 系統(tǒng)布置圖 過濾體的改進(jìn)在試驗(yàn)中觀察發(fā)現(xiàn),經(jīng)過一段時(shí)間,過濾器不銹鋼纖維表面沉積著數(shù)量甚多的碳煙顆粒。沉積的顆粒增加了過濾體的體積和表面積,因而對(duì)過濾效率有增強(qiáng)作用。因模型未考慮顆粒沉積時(shí)，在慣性和攔截捕捉效應(yīng)明顯的顆粒尺寸范圍,計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)低于試驗(yàn)結(jié)果。因此推斷在模型中考慮顆粒的沉積效應(yīng)是模型改進(jìn)的方向之一。顆粒在纖維表面的沉積在對(duì)過濾器試驗(yàn)的整個(gè)過程中都在進(jìn)行,顆粒的沉積情況和發(fā)動(dòng)機(jī)工況、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間和過濾器中排氣流量相關(guān),另外顆粒濃度亦隨過濾器內(nèi)深度方向變化,因此有必要對(duì)顆粒沉積量的計(jì)算進(jìn)行簡化。在試驗(yàn)中,～,按對(duì)數(shù)正態(tài)分布。計(jì)算表明,由于顆粒體積甚小且單纖維收集效率較低(dp,5%),這部分顆粒在纖維表面的積累和增長作用較小。另一方面,通過APS尺寸分析儀對(duì)尺寸范圍12～0m顆粒進(jìn)行測(cè)量,得到在各種發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件下,過濾器上游的顆粒濃度約在0～10個(gè)/cm3范圍內(nèi)波動(dòng)。在對(duì)顆粒的沉積效果的初步估計(jì)時(shí),取前述各影響參數(shù)的中間值,并取5m為120m尺寸區(qū)間(設(shè)該區(qū)間上對(duì)數(shù)正態(tài)分布)的中等尺寸,在半試驗(yàn)周期內(nèi),計(jì)算得到流過每個(gè)單元的該尺寸范圍的顆?？倲?shù)約在5103個(gè)。模擬計(jì)算得到沉積在纖維表面的顆粒數(shù)約為4102～5102左右。10 關(guān)于我國未來DPF的應(yīng)用思考我國經(jīng)濟(jì)在經(jīng)過高速發(fā)展的十年后逐步進(jìn)入中等速度的發(fā)展，以前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式在改變，今后將重視經(jīng)濟(jì)發(fā)展的質(zhì)量而不是數(shù)量，經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)將集中在科技和綠色經(jīng)濟(jì)，今后汽車排放法規(guī)將更加嚴(yán)格。 鑒于我國人口總量的龐大所以環(huán)境的壓力將是很大的，尤其是中東部地區(qū)人口密集環(huán)境破壞嚴(yán)重，加之工業(yè)密集使得污染問題成為近幾年人們關(guān)注的熱點(diǎn)，新聞中頻現(xiàn)污染問題。，接著山東、陜西、河南等地也出現(xiàn)此類情況。在其后政府迅速出臺(tái)各種政策來減少污染，大批工廠停產(chǎn)，汽車限行，天氣預(yù)報(bào)加入各種污染指數(shù)。更有境外媒體夸大污染影響對(duì)我國國際形象產(chǎn)生負(fù)面影響。所有的這些都促使中國將更加重視生態(tài)環(huán)境，人們將從發(fā)達(dá)國家過去的經(jīng)驗(yàn)中尋找中的治理之路。 柴油汽車和其他柴油機(jī)械在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有很大比重，但是減少柴油機(jī)械又不是可行辦法，所以人們必須想出減少顆粒物排放的辦法，DPF系統(tǒng)是減少顆粒物排放的辦法之一，簡單可靠的DPF將在未來得到廣泛應(yīng)用，隨著我國對(duì)環(huán)境的重視，人們對(duì)DPF的研究越來越活躍，這主要是基于它在未來的廣大市場，盡管國外技術(shù)成熟但是我國國情不同，國外的產(chǎn)品雖然先進(jìn)高效但是價(jià)格大、適應(yīng)性差，這主要是我國燃油的標(biāo)準(zhǔn)低含硫量高。所以國內(nèi)的公司期望研發(fā)簡單，有可觀捕捉能力的DPF。這不僅可以占據(jù)我國市場也可以擴(kuò)大到廣泛的第三世界國家。因?yàn)檫M(jìn)入21世紀(jì)，整個(gè)世界對(duì)于環(huán)境關(guān)注度有很大提高，氣候論壇對(duì)于污染問題不斷擴(kuò)大，而我國對(duì)外界做過一定承諾，這也使得我們有很大的緊迫感。今年在北京上海優(yōu)先進(jìn)行了歐Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，燃油也有較大的提高。這是對(duì)于很多種類DPF是有利的。但我國的公司研發(fā)的DPF集中在公交等車輛，更廣大的像卡車、工程機(jī)械、發(fā)電廠、船舶等柴油燃料機(jī)械卻沒有相配套DPF。這和采購能力有關(guān)，所以政府必須向研發(fā)單位進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)或補(bǔ)貼，對(duì)于采購能力不強(qiáng)的行業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼或無償提供。作為研發(fā)部門應(yīng)該積極擴(kuò)展各種有前景的環(huán)保行業(yè)從不同的柴油機(jī)械出發(fā)，研究不同的DPF，迅速使產(chǎn)業(yè)鏈建立起來，形成成熟行業(yè)。對(duì)于世界先進(jìn)概念顆粒物捕捉器我們要關(guān)注，像電磁捕捉、微波加熱再生、催化及捕捉集成模塊化、先進(jìn)的電控技術(shù)、新型陶瓷材料過濾體等。致謝在本次設(shè)計(jì)的過程中我回顧了大量的以前學(xué)過的只是，回憶起整個(gè)大學(xué)階段的學(xué)習(xí)過程。每門課程都有一個(gè)美好而獨(dú)特的記憶，不同的老師，有時(shí)是不同的同學(xué)。每一門課程在學(xué)的時(shí)候我們不一定重視而且也不一定能理解，當(dāng)完成這次系統(tǒng)性綜合性很強(qiáng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)后我感覺又重新學(xué)習(xí)了一次。這是一次很有意義而且很難忘的的經(jīng)歷，我們學(xué)會(huì)的不僅是知識(shí)還有人生道理，這對(duì)于我們即將走上工作崗位有很大幫助。畢業(yè)后我們將會(huì)步入我們陌生的人生道路，再也沒有人能一次一次的給我們不厭其煩的講解該怎樣做，一切都要靠我們自己去主動(dòng)獲取，也許這次我們克服一系列設(shè)計(jì)難題的經(jīng)歷是一次演習(xí)。當(dāng)然這次設(shè)計(jì)的完成有老師的幫助，他們讓我們盡量自己克服，在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)給與我們關(guān)鍵性的指導(dǎo)。對(duì)于一個(gè)即將脫離學(xué)校的人來說和老師的最后時(shí)刻是那么的美好，也許是最后的時(shí)刻給了我們師生之間更美好的情誼。沒有人能忘記這一段我們從學(xué)生到社會(huì)人的時(shí)光，所以沒有人能忘記這一段時(shí)期內(nèi)的人或事。最后我要感謝參考文獻(xiàn)的作者，盡管我不認(rèn)識(shí)他們但是他們對(duì)我的論文有很大的幫助。我們很多的同學(xué)都對(duì)那些科學(xué)工作者把研究成果給予學(xué)生們參考表示感謝。參考文獻(xiàn)[1]余樂，[J].汽車工程師，2009,(10)：4144.[2]張勇，張春玲，(DPF)的試驗(yàn)研究[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2009,24(1)：2730.[3]高輝，鄭明剛，張輝，[J].山東建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2011,26(2):131133.[4]龔為佳, 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