生物柴油调合燃料匹配催化型颗粒物捕集器的排放与再生性能研究 被引量：5

1

作者 嵇乾 唐程 +3 位作者 谈秉乾 孙平 魏明亮 刘少康 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期32-39,共8页

以一台非道路增压中冷共轨柴油机为试验对象,将K_(0.2)-Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)催化剂涂覆于柴油机颗粒物捕集器(DPF)的堇青石过滤体上,探究柴油机催化型颗粒物捕集器(CDPF)对生物柴油调合燃料燃烧污染物排放的影响规律,并开展了CDPF碳... 以一台非道路增压中冷共轨柴油机为试验对象,将K_(0.2)-Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_(2)催化剂涂覆于柴油机颗粒物捕集器(DPF)的堇青石过滤体上,探究柴油机催化型颗粒物捕集器(CDPF)对生物柴油调合燃料燃烧污染物排放的影响规律,并开展了CDPF碳烟加载与再生特性的试验研究。试验结果表明,CDPF能够明显降低纯柴油和生物柴油调合燃料的碳烟和气态污染物排放,且对调合燃料的排放物降低效果更显著;CDPF负载催化剂对柴油机气体排放的改善效果受负荷影响较大,在标定工况下两种测试燃油NO_(x)排放较空白DPF时分别降低17.1%和24.3%,HCHO排放分别降低35.1%和43.6%,CH_(3)CHO排放分别降低28.4%和29.9%;DPF与CDPF两者对碳烟的捕集过程均包括深床捕集阶段、过渡阶段和滤饼层捕集三个阶段,碳烟加载过程中CDPF前后压差的升高速率明显低于DPF;与纯柴油相比,柴油机燃用生物柴油调合燃料时CDPF的前后压差升高速率有所降低,再生平衡温度向低温区间偏移,有利于实现低温再生。 展开更多

关键词 柴油机 生物柴油 催化型颗粒物捕集器 排放特性 颗粒物捕集器再生

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催化型颗粒物捕集器长度对其捕集性能的影响 被引量：2

2

作者 楼狄明 决坤有 房亮 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第S01期39-42,共4页

基于轻型柴油机台架试验平台,研究了催化型颗粒物捕集器(CDPF)长度对其颗粒物捕集性能的影响,结果表明:CDPF长度的增加会略微影响发动机动力性及经济性,且会降低发动机排气背压及温度,但长度进一步增加时,排气背压及温度变化不明显.增加... 基于轻型柴油机台架试验平台,研究了催化型颗粒物捕集器(CDPF)长度对其颗粒物捕集性能的影响,结果表明:CDPF长度的增加会略微影响发动机动力性及经济性,且会降低发动机排气背压及温度,但长度进一步增加时,排气背压及温度变化不明显.增加CDPF长度可增加其对颗粒物数量(PN)的捕集效率,从颗粒物逃逸率角度考虑,当PN逃逸率为2.7%时,增加CDPF长度0.25倍,可降低PN逃逸率50%以上.CDPF长度的增加对积聚态颗粒物捕集效率的提升较为明显. 展开更多

关键词 催化型颗粒物捕集器(CDPF) 捕集率 逃逸率 颗粒物数量(PN)

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灰分对柴油机颗粒物捕集器性能的影响 被引量：11

3

作者 吕誉 陈春林 +3 位作者 陈贵升 卢申科 黄震 沈颖刚 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期249-256,共8页

为了降低灰分对柴油机颗粒物捕集器(DPF)性能的影响,建立了DPF灰分和碳烟的数学模型,研究了灰分量、碳载量和灰分分布形态等多个因素对多种DPF性能的影响.结果表明:非对称孔结构(ACT)DPF增加了进/出口孔径比例有利于降低压降,但不利于... 为了降低灰分对柴油机颗粒物捕集器(DPF)性能的影响,建立了DPF灰分和碳烟的数学模型,研究了灰分量、碳载量和灰分分布形态等多个因素对多种DPF性能的影响.结果表明:非对称孔结构(ACT)DPF增加了进/出口孔径比例有利于降低压降,但不利于捕集效率的提高;碳烟层的捕集效率高于灰分层,对称结构捕集效率高于ACT结构,低孔隙率捕集效率高于高孔隙率;灰分分布系数增加,DPF压降和捕集效率均上升,灰分分布系数对ACT结构DPF的影响小于对称结构;ACT结构有利于提升DPF容灰能力,延长清灰周期,提高经济性. 展开更多

关键词 柴油机颗粒物捕集器 灰分 非对称孔结构 性能

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残余灰分对低温等离子体再生颗粒物捕集器的影响 被引量：3

4

作者 崔应欣 蔡忆昔 +3 位作者 施蕴曦 樊润林 陈祎 季亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期150-155,共6页

为了研究残余灰分对低温等离子体(NTP)柴油机颗粒物捕集器(DPF)再生的影响,搭建了颗粒物(PM)捕集系统及NTP喷射再生DPF试验系统,并利用傅里叶红外光谱仪及X射线能谱仪分析了灰分中的官能团及元素组成。研究结果表明,残余灰分提高了DPF... 为了研究残余灰分对低温等离子体(NTP)柴油机颗粒物捕集器(DPF)再生的影响,搭建了颗粒物(PM)捕集系统及NTP喷射再生DPF试验系统,并利用傅里叶红外光谱仪及X射线能谱仪分析了灰分中的官能团及元素组成。研究结果表明,残余灰分提高了DPF的导热热阻,使得再生过程中DPF内部温度升高。残余灰分减小了DPF的孔隙率,PM捕集率升高,完全再生时的碳去除量明显增多,增幅达34.0%。灰分样品中主要成分为金属氧化物及无机盐,金属元素质量分数达23.8%～27.4%,P和S元素质量分数分别在6.8%～8.9%和9.6%～14.4%。此外,灰分样品中还含有少量有机物,其中含氧官能团和芳香环的吸收峰较为明显。75%负荷下得到的灰分样品中的C、O含量比相对最低,表明该样品中金属氧化物及无机盐含量相对较高,而有机物含量较低。 展开更多

关键词 柴油机颗粒物捕集器 灰分 再生 官能团

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耦合颗粒物传感器的柴油机颗粒捕集器故障诊断策略 被引量：1

5

作者 汤东 李天祥 施盛耀 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期87-97,共11页

为实时监测柴油机颗粒捕集器(DPF)工作状态以建立相应的故障诊断策略,利用GT-POWER软件建立DPF碳烟捕集模型,通过发动机排放试验标定DPF的渗透率;模拟DPF不同程度的堵塞故障和破损故障,对压降和捕集效率受故障程度的影响进行敏感性分析... 为实时监测柴油机颗粒捕集器(DPF)工作状态以建立相应的故障诊断策略,利用GT-POWER软件建立DPF碳烟捕集模型,通过发动机排放试验标定DPF的渗透率;模拟DPF不同程度的堵塞故障和破损故障,对压降和捕集效率受故障程度的影响进行敏感性分析;搭建试验台架,制作达到法规限制的破损件和堵塞件,研究故障件在全球统一瞬态循环工况下的压降与传感器信号边界,提出了压差传感器与颗粒物传感器耦合的故障诊断方法。试验结果表明:DPF压降随堵塞程度增加呈指数型攀升,捕集效率增加较平缓;DPF压降和捕集效率随破损程度增加逐级递减,高转速工况下破损程度达到20%时捕集效率下降至50%,任何工况下破损程度达到50%时DPF完全失效。此外,破损故障试验确定了DPF破损故障的压降边界下限为0.1 kPa,传感器信号边界上限为10 nA;堵塞试验确定了碳载量7 g/L时DPF堵塞故障的压降边界上限为1.75 kPa,传感器信号边界下限为15 nA。 展开更多

关键词 颗粒物捕集器 漏电流式颗粒物传感器 压降 捕集效率 故障诊断

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柴油/聚甲氧基二甲醚混合燃料匹配催化型颗粒捕集器的排放特性研究

6

作者 张文博 高楠 +2 位作者 陈昊 赵伟 苏欣 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期18-25,共8页

使用柴油和聚甲氧基二甲醚(polymethoxy dimethyl ether,PODE)混合燃料进行了柴油机催化型颗粒物捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的排放特性试验,研究分析了添加PODE对CDPF的过滤效率及CDPF前后端NO_(x)、CO_(2)和颗... 使用柴油和聚甲氧基二甲醚(polymethoxy dimethyl ether,PODE)混合燃料进行了柴油机催化型颗粒物捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的排放特性试验,研究分析了添加PODE对CDPF的过滤效率及CDPF前后端NO_(x)、CO_(2)和颗粒物排放变化的影响。结果表明:加入PODE提高了CDPF对颗粒物的过滤效率,使用90%体积分数的柴油与10%体积分数的PODE掺混(D90P10)可使CDPF的平均过滤效率提高3.6%。CDPF对核态颗粒物的过滤效率低于86.39%,CDPF对聚集态颗粒物的过滤效率高于91.32%,CDPF对核态的过滤效率低于聚集态。CDPF对不同粒径颗粒物的过滤效率不同,且随颗粒物粒径的增加而增加。两种燃料下,通过CDPF后的颗粒物的几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)均减小,NO_(x)排放降低,CO_(2)排放增加。 展开更多

关键词 催化型颗粒物捕集器 柴油 聚甲氧基二甲醚 颗粒物 过滤效率

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荷电液滴群捕集非均匀粒径颗粒物的数值模拟 被引量：1

7

作者 王林 左子文 +2 位作者 曹雪 蒋鹏 王军锋 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期518-526,共9页

针对荷电液滴群捕集颗粒物过程中系统参数对捕集效率的影响,基于计算流体力学-离散元法(CFD-DEM),数值模拟了荷电液滴群捕集非均匀粒径颗粒物。结果表明:在库仑斥力影响下,液滴群运动过程中不断向外扩展,颗粒物聚集形态不断变化。静电... 针对荷电液滴群捕集颗粒物过程中系统参数对捕集效率的影响,基于计算流体力学-离散元法(CFD-DEM),数值模拟了荷电液滴群捕集非均匀粒径颗粒物。结果表明:在库仑斥力影响下,液滴群运动过程中不断向外扩展,颗粒物聚集形态不断变化。静电沉积占主导地位时,捕集效率对液滴间距不敏感,液滴间距可以认为是喷雾密度,即除尘效率受喷雾密度影响较小;增大液滴荷电量提升的捕集效率主要来自对粒径小于5μm颗粒物的捕集;液滴粒径对捕集效率的影响较小;液滴速度对单位时间捕集效率影响较小,但降低液滴速度可以延长其扫掠时间,从而提升捕集效率。 展开更多

关键词 荷电液滴 库仑力 颗粒物捕集 数值模拟 流体力学-离散元法

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共轭微孔聚合物-碳纳米管混合基质膜的可控成核生长与PM/CO_(2)同步捕集机理

8

作者 徐明伟 杨尚学 +8 位作者 刘冠林 汪少振 王存民 李佳琪 李湘 张一帆 张明明 何新建 徐欢 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第4期123-132,共10页

混合基质膜(MMMs)通过将聚合物的优点与有机/无机填料相结合来提高吸附和分离性能.共轭微孔聚合物(CMPs)具有层次化的多孔结构和丰富的杂原子吸附位点,能够在复杂的环境中实现高效、稳定的气体吸附和分离.本文构建了碳纳米管(CNTs)网络... 混合基质膜(MMMs)通过将聚合物的优点与有机/无机填料相结合来提高吸附和分离性能.共轭微孔聚合物(CMPs)具有层次化的多孔结构和丰富的杂原子吸附位点,能够在复杂的环境中实现高效、稳定的气体吸附和分离.本文构建了碳纳米管(CNTs)网络支撑CMPs膜,该膜以具有三维网络结构的CNTs为柔性基底,以具有分级多孔结构和丰富杂原子吸附位点的CMPs为吸附活性层,旨在解决制备过程中多孔聚合物自成膜难的问题.所制备的CMP-CNTs膜保留了CNTs的三维网络结构和CMPs的分级多孔结构,在高效吸附颗粒物(PM)和分离二氧化碳/氮气(CO_(2)/N_(2))的同时显著降低了渗透阻力.在酸碱环境中,CMP-CNTs对PM3.0的拦截效率超过99.9%.孔隙性质测试结果表明,CMP-CNTs具有与气体分子动力学直径相似的尺寸特征和由氮和氧杂原子引起的极性诱导环境,因此具有优异的CO_(2)/N_(2)分离能力.CMP-CNTs对CO_(2)/N_(2)混合组分的选择性高达119[273 K,1.0 bar(1 bar=0.1 MPa)].本文将CMPs同轴共价接枝在CNTs表面形成核壳结构的混合基质膜,这种将多孔聚合物和柔性基底优势互补的加工方法表现出设计灵活性和工艺普适性. 展开更多

关键词 混合基质膜 同轴共价接枝 核壳结构 酸碱耐受性 颗粒物/CO_(2)同步捕集

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柴油机加装柴油机氧化催化器和催化型颗粒捕集器装置性能评定试验研究 被引量：4

9

作者 沈颖刚 廖凭皓 +3 位作者 陈春林 彭益源 向亦华 陈贵升 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期17-26,共10页

为了研究加装柴油机氧化催化器(DOC)和催化型颗粒捕集器(CDPF)装置的柴油机性能,探讨DOC与CDPF的净化效率和再生特性随试验循环数的变化规律,搭建了柴油机高原试验台,并按13试验循环进行了性能评定试验。结果显示,在全负荷工况下,随着... 为了研究加装柴油机氧化催化器(DOC)和催化型颗粒捕集器(CDPF)装置的柴油机性能,探讨DOC与CDPF的净化效率和再生特性随试验循环数的变化规律,搭建了柴油机高原试验台,并按13试验循环进行了性能评定试验。结果显示,在全负荷工况下,随着试验循环数的增加,发动机的进气量、转矩、功率和油耗均比未装DOC和CDPF的原机略有下降。同时,在排气后处理装置的后端,烟度和CO排放均趋向零,而NO2排放增加,NO排放减少。将第1试验循环与第13试验循环进行比较后可以发现,DOC和CDPF的前端温度均比后端低,而排气后处理装置经13试验循环后仍具有较高的净化效率。与原机相比,加装排气后处理装置的发动机,经性能评定试验后的外特性有所下降,但在排气后处理装置后端的烟度和CO排放趋近于零,而NO2/NO比例随发动机转速增加先升后降。此外,DOC和CDPF的后端温度低速时上升明显,后随转速升高而降低,直至趋于稳定,而CDPF的压差随转速增加先升后降。此时,捕集效率和再生效率仍保持较高水平。 展开更多

关键词 柴油机 柴油机氧化催化器 催化型颗粒物捕集器 性能评价 排放 再生特性

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聚甲氧基二甲醚掺混比对柴油机性能及柴油机氧化催化器+催化型柴油机颗粒捕集器后处理系统的影响 被引量：1

10

作者 沈颖刚 张敬贤 +3 位作者 陈贵升 杨杰 廖凭皓 李冰 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期38-46,共9页

以加装了柴油氧化型催化器(DOC)+催化型颗粒捕集器(CDPF)后处理系统的D30型高压共轨柴油机为研究机型,将聚甲氧基二甲醚(PODE)以0%、10%、30%三种体积比掺入柴油(分别记为P0、P10、P30)进行发动机台架试验,研究PODE掺混比对柴油机性能... 以加装了柴油氧化型催化器(DOC)+催化型颗粒捕集器(CDPF)后处理系统的D30型高压共轨柴油机为研究机型,将聚甲氧基二甲醚(PODE)以0%、10%、30%三种体积比掺入柴油(分别记为P0、P10、P30)进行发动机台架试验,研究PODE掺混比对柴油机性能和后处理系统的影响。研究表明:负荷工况下,PODE掺混比越大,有效燃油消耗率约高。低速高负荷工况,P30有效热效率最高。PODE掺混后显著恶化NO_x和HC排放,仅在低速时降低约33%CO排放。在1 600r/min工况,掺混PODE有效降低了柴油机的碳烟排放,但是后处理系统有明显升温且NO转化为NO_2的效率降低。在2 400r/min工况,掺混比增加,CDPF后端NO_2浓度升高;P30的涡后排温比P0、P10低约30℃。PODE掺混比越高DOC前端和CDPF前端排气压力越低,降低了CDPF载体堵塞的风险。 展开更多

关键词 柴油机 聚甲氧基二甲醚 柴油机氧化催化器 催化型颗粒物捕集器

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汽油机颗粒捕集器再生时载体温度特性研究 被引量：3

11

作者 南征 李楠 +3 位作者 张秋实 伊藤雅晃 毛星烨 华伦 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期322-330,共9页

基于某款1.5 L汽油机配备催化型汽油机颗粒捕集器(GPF)的台架试验,进行下一代GPF在不同碳载量和GPF入口温度下的减速断油再生特性研究,并与现阶段在用GPF进行对比.结果表明:再生过程断油后,载体的中心温度呈指数式上升,随着再生时间延长... 基于某款1.5 L汽油机配备催化型汽油机颗粒捕集器(GPF)的台架试验,进行下一代GPF在不同碳载量和GPF入口温度下的减速断油再生特性研究,并与现阶段在用GPF进行对比.结果表明:再生过程断油后,载体的中心温度呈指数式上升,随着再生时间延长,温度逐渐趋于平缓;载体内部的温度分布为轴向位置上入口温度较低,靠近出口温度高;径向位置出现中间高、边缘低的趋势,边缘与载体中心温度差异较大;GPF载体内部最高温度随着颗粒物质量的增加而升高,最大温度梯度也随之增加;在碳载量为6 g/L、GPF入口温度为650℃下进行断油再生时,载体内部的的最高温度和最大温度梯度超过载体耐受限值,应予以关注. 展开更多

关键词 汽油机 汽油机颗粒物捕集器 再生特性 温度分布

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不同来源船用发动机颗粒物再生试验研究

12

作者 王子赫 薛静宇 +3 位作者 包中强 李世龙 刘书强 陈明亮 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期72-77,共6页

为研究不同来源颗粒物的再生性能,收集了不同类型的船用发动机燃用不同品种燃油的排气颗粒物,通过外加热源再生试验台进行再生试验,测试了再生过程载体内温度、压降、气体排放、颗粒物排放及再生效率。试验结果表明,在相同再生条件下,... 为研究不同来源颗粒物的再生性能,收集了不同类型的船用发动机燃用不同品种燃油的排气颗粒物,通过外加热源再生试验台进行再生试验,测试了再生过程载体内温度、压降、气体排放、颗粒物排放及再生效率。试验结果表明,在相同再生条件下,相较于燃用柴油的船用高速发动机排气颗粒物与市售碳黑(PU),燃用重油的船用中、低速发动机的排气颗粒物再生时存在快速再生期,会形成明显温度波峰,且再生效率可达80%以上;但在再生过程中形成温度峰值时间段内,重油颗粒再生所产生的气体与颗粒物的排放浓度相对较高,会产生较高浓度CO_(2)排放及粒径在0~30 nm的核膜态颗粒。研究结果可为船舶发动机燃用不同种类燃油时的颗粒物捕集器再生条件及排放控制提供参考。 展开更多

关键词 颗粒物捕集器 船舶发动机 不同来源颗粒物 再生性能 排放特性

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汽油机颗粒捕集催化剂研究进展

13

作者 赵德鹏 杨冬霞 +3 位作者 常仕英 杜君臣 赵云昆 冯丰 《贵金属》 CAS 北大核心 2023年第3期83-89,共7页

为了改善环境质量,我国在2020年7月1日对轻型汽车排放的颗粒物进行限制。为了满足法规要求,汽油机颗粒捕集催化剂技术被大量应用于汽油车后处理中。基于2007年以来50篇文献的分析,本文总结了汽油机颗粒捕集催化剂在系统布局、铂族金属... 为了改善环境质量,我国在2020年7月1日对轻型汽车排放的颗粒物进行限制。为了满足法规要求,汽油机颗粒捕集催化剂技术被大量应用于汽油车后处理中。基于2007年以来50篇文献的分析,本文总结了汽油机颗粒捕集催化剂在系统布局、铂族金属种类和浓度、涂层分布、背压、颗粒物捕集、积碳再生、灰分容量以及辅助气态污染物净化方面最新研究成果;展望了汽油机颗粒捕集催化剂未来应用发展趋势。 展开更多

关键词 缸内直喷发动机 背压 汽油机颗粒捕集催化剂 颗粒物捕集效率

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基于生物柴油发动机的不同后处理装置颗粒物数量排放特性 被引量：10

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作者 姚笛 楼狄明 +1 位作者 谭丕强 胡志远 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期8-12,19,共6页

基于一台燃用生物柴油BD20的发动机开展台架试验，利用EEPS粒径谱仪研究了发动机无后处理装置及使用DOC、DOC＋PO（：和DOC＋CDPF等后处理装置时排气颗粒物数量和粒径分布等排放特性。研究结果表明：DOC主要可降低粒径30～50nm的细小颗... 基于一台燃用生物柴油BD20的发动机开展台架试验，利用EEPS粒径谱仪研究了发动机无后处理装置及使用DOC、DOC＋PO（：和DOC＋CDPF等后处理装置时排气颗粒物数量和粒径分布等排放特性。研究结果表明：DOC主要可降低粒径30～50nm的细小颗粒物数量，POC在DOC的基础上可进一步降低细小颗粒物数量，但对粒径较大颗粒物数量的控制作用不强，CDPF可明显降低粒径大于10nm的颗粒物的数量；DOC、DOC＋POC和DOC＋CDPF均降低了总颗粒物数量排放，对颗粒物数量的转化率分别为5％～35％、15％～35％和80％～99％，其中POC和CDPF所分担的转化率分别为5％～25％和55％～95％，采用CDPF是全面高效降低生物柴油发动机颗粒物数量排放的后处理技术手段。 展开更多

关键词 内燃机 生物柴油发动机 后处理 柴油机催化氧化器 催化型颗粒物捕集器 颗粒物数量

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颗粒物传感器结合DPF的数值模拟研究 被引量：1

15

作者 汤东 王松华 +2 位作者 罗福强 李楠 陈烈 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第5期36-39,43,共5页

漏电流式颗粒物传感器,在车载诊断(OBD)系统中被用于颗粒物捕集器(DPF)的失效监测,将颗粒物传感器和DPF结合起来进行研究,更具实际意义。利用计算流体力学(CFD)软件Fluent分析了DPF和传感器内部的流场分布,以及传感器内部颗粒物的运动... 漏电流式颗粒物传感器,在车载诊断(OBD)系统中被用于颗粒物捕集器(DPF)的失效监测,将颗粒物传感器和DPF结合起来进行研究,更具实际意义。利用计算流体力学(CFD)软件Fluent分析了DPF和传感器内部的流场分布,以及传感器内部颗粒物的运动和分布情况,并对DPF入口排气流速对传感器内流场分布的影响进行了探究。模拟结果显示:传感器内部流动性较好,颗粒物分布较为均匀,但迷宫式设计内仍然会有颗粒物沉积,需要定期进行清理;DPF入口流速对传感器内流场分布情况影响较小,主要对传感器内排气流速的大小影响较大。 展开更多

关键词 颗粒物传感器 颗粒物捕集器 漏电流 车载诊断 浓度

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CDPF耦合DOC对柴油机颗粒物排放特性的影响研究 被引量：2

16

作者 朱泽洪 汤东 +1 位作者 王希凡 罗福强 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第3期722-728,共7页

为了研究催化型颗粒物捕集器(CDPF)耦合氧化催化器(DOC)对柴油机颗粒物排放特性的影响,进一步提升连续催化再生可靠性和降低颗粒排放,运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和PHO EN-TX60S-X射线能谱仪对DOC和CDPF后的颗粒进行表征分析。同... 为了研究催化型颗粒物捕集器(CDPF)耦合氧化催化器(DOC)对柴油机颗粒物排放特性的影响,进一步提升连续催化再生可靠性和降低颗粒排放,运用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和PHO EN-TX60S-X射线能谱仪对DOC和CDPF后的颗粒进行表征分析。同时根据计盒维数算法,计算后处理装置前后颗粒物样品的分形维数。从形成机理方面研究了CDPF耦合DOC对柴油机颗粒物微观形貌、化学成分的影响,运用计盒维数算法对后处理装置后的颗粒结构特征进行研究。研究结果表明,柴油机颗粒物呈团状、球状分布,颗粒物主要元素为C和O;单独DOC作用后,颗粒呈链状分布,粒子基本轮廓清晰;再经过CDPF作用后,颗粒呈团簇状分布,轮廓更加明显;DOC和CDPF作用后,颗粒物中金属元素比例增加,O元素下降12.5%,可溶有机物显著减少;高负荷下,经过在DOC和CDPF作用,颗粒物的分形维数从1.3087下降至1.0835,颗粒边界光滑,粒子间堆积现象减少,不规则程度较小。 展开更多

关键词 氧化催化器(DOC) 催化型颗粒物捕集器(CDPF) 颗粒物 微观形貌 分形维数

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规则孔结构CeO_(2)设计和汽油车颗粒物氧化催化剂Rh/CeO_(2)的制备及性能研究

17

作者 贾丰瑞 焦毅 +4 位作者 刘志敏 姚鹏 王健礼 陈耀强 李云 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第15期23-28,共6页

汽油车排放的颗粒物粒径小,数量大,不易沉积,对人体及环境危害大。在其尾气排气管中安装颗粒物捕集器(Gasoline particulate filter,GPF)是减少颗粒物排放最有效的手段;需要在GPF表面涂覆催化剂以维持其高效的捕集能力和再生性能,核心... 汽油车排放的颗粒物粒径小,数量大,不易沉积,对人体及环境危害大。在其尾气排气管中安装颗粒物捕集器(Gasoline particulate filter,GPF)是减少颗粒物排放最有效的手段;需要在GPF表面涂覆催化剂以维持其高效的捕集能力和再生性能,核心是催化剂。然而,碳烟(颗粒物模型物)催化氧化是典型的“气-固-固”三相界面反应,催化剂与碳烟的接触效率以及对气相氧的活化能力是关键。本工作以共聚物微球为模板制备了具有40 nm和80 nm孔径且贯穿孔结构的CeO_(2),并采用浸渍法制备Rh/CeO_(2)催化剂;系统地研究了孔径对催化剂-碳烟接触效率及Rh负载对气相氧活化能力的影响,从而探究其对碳烟氧化活性的影响。实验结果表明,通过共聚物微球模板法合成的CeO_(2)的催化活性优于商业化的CeO_(2),且孔径越大活性越好;结合表征结果说明本工作合成的80 nm贯穿孔结构CeO_(2)具有最大的储氧量且气相氧的活化能力最好;Rh负载CeO_(2)后,催化剂活性明显提高。 展开更多

关键词 贵金属 二氧化铈 碳烟燃烧 大孔材料 颗粒物捕集器

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国六新型催化型柴油机微粒捕集器低温被动再生特性研究

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作者 张全长 冯斌 +3 位作者 陈贵升 陈家洪 李青 彭益源 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期69-77,共9页

基于自行搭建的柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)+催化型柴油机微粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的试验台架,开展了碳化硅(SiC)及堇青石CDPF被动再生平衡点温度试验,并测试了DOC新鲜件及老化件对... 基于自行搭建的柴油机氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)+催化型柴油机微粒捕集器(catalytic diesel particulate filter,CDPF)的试验台架,开展了碳化硅(SiC)及堇青石CDPF被动再生平衡点温度试验,并测试了DOC新鲜件及老化件对载体被动再生平衡点温度的影响,对两种材料CDPF进行了低温条件下的被动再生特性试验。试验结果表明:炭载量5 g/L时,SiC CDPF被动再生平衡点温度约为295℃,堇青石CDPF约为310℃;DOC老化件对SiC CDPF被动再生平衡点温度无明显影响,但会导致其被动再生效率降低;未加装DOC时,SiC CDPF被动再生平衡点温度上升至355℃,且会导致载体内部温度轴向及径向上产生较大温差,大大降低其再生效率(仅为5%);炭载量5 g/L、入口温度325℃时,SiC CDPF被动再生效率仅为48.9%,再生速率为2.9 g/h,而堇青石CDPF被动再生效率为75.2%,再生速率为11.5 g/h,后者在该温度附近被动再生特性更优。 展开更多

关键词 柴油机 柴油机氧化催化器 催化型柴油机颗粒物捕集器 被动再生

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柴油机DPF微粒捕集模拟及压降特性研究 被引量：2

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作者 程晓章 邢晓通 +2 位作者 王浩 钱塞 刘长波 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期730-735,共6页

文章利用AVL-FIRE软件建立柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)三维数值仿真模型,并验证模型的准确性;模拟DPF内部流体速度分布特性、碳烟微粒沉积特性、压降分布特性,研究不同废气流量、废气温度、进出口孔道直径比对DP... 文章利用AVL-FIRE软件建立柴油机颗粒物捕集器(diesel particulate filter,DPF)三维数值仿真模型,并验证模型的准确性;模拟DPF内部流体速度分布特性、碳烟微粒沉积特性、压降分布特性,研究不同废气流量、废气温度、进出口孔道直径比对DPF压降的影响;同时根据所得结论,提出改善DPF工作效率的具体建议。结果表明:DPF进口孔道流体速度沿轴向逐渐减小至0,出口孔道流体速度沿轴向从0逐渐增加;碳烟微粒的沉积沿DPF轴向方向呈“不均匀”分布,且微粒的大部分总是在载体末端被捕集;DPF压降损失构成中,壁面压降损失占主要地位;排气流量越大、温度越高,造成的压降损失越大;不对称孔道结构的进出口孔道直径比越大微粒承载量也越大,产生的压降损失越小。 展开更多

关键词 柴油机 柴油机颗粒物捕集器(DPF) 压降 孔道结构

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一种柴油机颗粒过滤器碳烟负载量的在线预估方法与试验研究 被引量：1

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作者 黄铁雄 朱元宪 +3 位作者 冉勇 张明超 刘南江 陈超 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期64-71,77,共9页

通过建立柴油机氮氧化物(NOx)排放、碳烟排放预估模型和柴油机颗粒物过滤器(DPF)内碳烟颗粒的催化氧化反应模型,探讨了一种基于质量平衡的DPF碳烟负载量在线预估方法。欧盟驾驶循环(NEDC)测试工况的排放试验结果表明,柴油机NOx和碳烟排... 通过建立柴油机氮氧化物(NOx)排放、碳烟排放预估模型和柴油机颗粒物过滤器(DPF)内碳烟颗粒的催化氧化反应模型,探讨了一种基于质量平衡的DPF碳烟负载量在线预估方法。欧盟驾驶循环(NEDC)测试工况的排放试验结果表明,柴油机NOx和碳烟排放预估模型计算结果与试验结果的误差分别为5.1%和3.9%。在车辆实际道路行驶工况进行了DPF碳烟颗粒加载试验,结果表明,试验过程中对DPF碳烟负载量的在线预估值与试验结果的最大偏差为0.48g/L,平均偏差为0.17g/L,模型的平均预测误差为2.1%。本研究为热再生时机的准确判断提供了有效参考。 展开更多

关键词 颗粒物捕集器 碳烟负载量 在线预估 建模

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