江苏大学学报(自然科学版)

作者：李小华，程静峰,仇滔，岳广照

单位：1. 江苏大学 汽车与交通工程学院， 江苏 镇江 212013； 2. 北京工业大学 环境与能源工程学院， 北京 100124； 3. 北京理工大学 机械与车辆学院， 北京 100081

关键词：柴油机, 柴油机颗粒捕集器, 瞬态工况,温度特性,数值分析

基金：移动源污染排放控制技术国家工程实验室开放基金资助项目(NELMS2018B04)

在柴油机颗粒捕集器（DPF）使用的过程中，工况变换造成的排气热冲击会使其内部出现较大温度梯度，导致热应力破坏.为了避免DPF使用过程中的热应力破坏，以DPF为研究对象，利用对流传热原理建立了DPF温度传递模型，研究了入口流量、载体孔目数、载体长度和颗粒物沉积量对DPF温度特性的影响.结果表明：入口流量可以极大地影响DPF的温度特性，当排气流量由173 kg·h-1提高至1 072 kg·h-1时，载体轴向温度梯度极值下降56.2%，更大的入口流量会导致载体传热加快；当载体目数由100目提升至300目时，升温迟滞时间下降38.36%，优化孔目数结构可以有效加速载体升温，使温度分布均匀；将载体长度由270 mm增加至630 mm时，轴向温度梯度极值由1 465.89 K·m-1降低至734.78 K·m-1，延长DPF长度有利于降低载体前端温度梯度，减缓高温排气的热应力冲击；当颗粒物沉积量分别为0、1.0、2.2、4.0和8 .0 g·L-1时，轴向温度梯度极值分别为1 465.88、1 478.62、1 493.24、1 521.16和1 621.21 K·m-1，颗粒物负载增加会导致载体温度梯度极值呈指数型增加，严重加剧载体局部温度积聚，增大热应力破坏风险.

来源：2021年第1期

《江苏大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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