柴油機(jī)微粒威爾克森WILKERSON過濾器連續(xù)再生
柴油機(jī)微粒排放控制是當(dāng)前柴油機(jī)發(fā)展過程中非常重要且挑戰(zhàn)的課題。柴油機(jī)微粒WILKERSON過濾器（DPF）的再生是這一領(lǐng)域研究和應(yīng)用的重點(diǎn)和難點(diǎn)。利用NO_2的強(qiáng)氧化性這一新的再生機(jī)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(jìn)行了柴油機(jī)微粒WILKERSON過濾器連續(xù)再生的試驗(yàn)研究。

柴油機(jī)微粒威爾克森WILKERSON過濾器連續(xù)再生
系統(tǒng)分析了柴油機(jī)排放后處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，重點(diǎn)介紹了微粒和NO_x的控制技術(shù)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用熱重分析法（TGA）進(jìn)行了NO_2燃燒柴油機(jī)碳煙微粒的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究。在證實(shí)NO_2的氧化性能遠(yuǎn)大于O_2后，詳細(xì)研究了反應(yīng)溫度、NO_2濃度等反應(yīng)條件對(duì)NO_2氧化碳煙過程的影響。對(duì)反應(yīng)作了動(dòng)力學(xué)分析，并得出了燃燒反應(yīng)級(jí)數(shù)為0.5、反應(yīng)活化能約為22kJ.mol~(-1)的結(jié)果。在內(nèi)燃機(jī)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬流動(dòng)反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)和柴油機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)。前者證明了NO_2的強(qiáng)氧化性。后者通過向165F柴油機(jī)排氣管直接通入NO_2氣體，進(jìn)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(jī)微粒WILKERSON過濾器三維聲學(xué)模型的簡(jiǎn)化方法,利用Sysnoise軟件對(duì)簡(jiǎn)化模型進(jìn)行熱態(tài)下的三維數(shù)值模擬計(jì)算,得到微粒WILKERSON過濾器的傳遞矩陣。采用傳遞矩陣法計(jì)算微粒WILKERSON過濾器熱態(tài)下的插入損失。在半消聲實(shí)驗(yàn)室中搭建發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架,測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定點(diǎn)下微粒WILKERSON過濾器的插入損失。測(cè)試結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析驗(yàn)證了聲學(xué)模型的合理性,可為優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jī)微粒WILKERSON過濾器的聲學(xué)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(jié)構(gòu)尺寸對(duì)聲波傳播影響基礎(chǔ)上,建立了柴油機(jī)微粒WILKERSON過濾器的聲學(xué)模型,計(jì)算了微粒WILKERSON過濾器的插入損失和傳遞損失。在穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了微粒WILKERSON過濾器的壓力損失與流量測(cè)試試驗(yàn),運(yùn)用測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算了微粒WILKERSON過濾器的滲透率。同時(shí)在全消聲實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試了微粒WILKERSON過濾器的插入損失,將測(cè)試結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,證明了聲學(xué)模型的正確性。

柴油機(jī)微粒威爾克森WILKERSON過濾器連續(xù)再生
發(fā)現(xiàn)在試驗(yàn)溫度下（275℃～350 ℃），NO_2與柴油機(jī)碳煙微粒發(fā)生反應(yīng)；在一定范圍內(nèi)，反應(yīng)溫度與尾氣中NO_2濃度的提高均有利于柴油機(jī)微粒WILKERSON過濾器的再生。研究表明，在現(xiàn)有柴油機(jī)尾氣中NO_x排放濃度范圍內(nèi)，如果研究出適當(dāng)?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(shí)可行的。