柴油机排气微粒特性的试验研究

柴油机微粒对人体健康的危害不仅取决于微粒量的多少,还取决于其分布和形态。柴油机微粒特性的系统分析对于进一步研究柴油机微粒对人体健康的危害以及柴油机微粒的净化技术都具有重要的意义。     

基于微粒再悬浮的沉降微粒团的受力分析

以管流中柴油机排气沉降微粒为研究对象,通过建立的沉降微粒再悬浮的静态模型,从微粒再悬浮的角度对沉降微粒团所受到的黏附力矩、重力力矩、碰撞力矩以及曳力力矩进行了计算分析.得到了柴油机排气沉降微粒团所受力矩随微粒团直径的变化规律、各种力矩的取值范围以及在柴油机排气沉降微粒再悬浮中各种力矩的作用.沉降微粒的平衡主要受黏附力矩、碰撞力矩以及曳力力矩的影响. 当微粒团直径为0.1～0.8 μm时,黏附力矩作用显著并维持沉降微粒的稳定. 随着微粒团直径的增加,曳力力矩和碰撞力矩快速增大,而黏附力矩的增大速率则相对比较缓慢,打破沉降微粒平衡的作用显著.     

柴油机排气微粒冷却演变特性的实验研究

对柴油机排气微粒在冷却条件下的演变特性进行了实验研究.结果表明,排气的冷却作用对微粒的质量浓度具有重要的影响.引起微粒质量浓度变化的主要原因是排气中气态碳氢的冷凝,从而增加了微粒的质量浓度.排气的冷却促使柴油机微粒增大,分布在0.01～1.0 μm粒径范围内的微粒数量有所减少,特别是小于0.1 μm以下的小微粒,微粒数量下降的幅度相对较大,并且冷却温度越低,变化越明显.排气冷却后,0.1-1.0 μm粒径范围内的微粒体积浓度呈减少的趋势.此外,流速对排气冷却条件下的微粒演变特性亦有一定的影响,随排气流速的降低,0.01～1.0 μm粒径范围内的微粒数量浓度和体积浓度减小.     

柴油机排气微粒特性的试验研究

通过试验对柴油机排气微粒特性进行了系统的研究，分析了柴油机微粒的组成、排放质量浓度、微粒粒径分布以及微粒的形态特征等，研究了柴油机工况对排气微粒特性的影响。研究结果表明，除柴油机工况影响微粒组成外，排气温度亦对微粒的组成及分布有重要的影响；柴油机微粒数量分布峰值在0．02μm—0.10μm之间，球形度以0．6—0.7之间的微粒居多；随着柴油机负荷或转速的增加，微粒平均粒径的变化趋势向大尺度方向发展。     

柴油机排气微粒过滤捕集特性的试验研究

通过柴油机台架试验，对柴油机排气微粒过滤体的微粒捕集特性及阻力特性进行了研究，并对影响过滤体的微粒捕集效率及排气阻力的几种主要因素，如过滤体结构、柴油机转速、负荷等进行了分析，得出了一些有益的结论。     

怠速条件下汽车排气污染物在排气尾流中扩散特性的实验研究

通过实验的方法对怠速条件下汽车排气污染物在排气尾流中的扩散特性进行了研究.测定了怠速条件下汽车排气尾流中的污染物体积分数及其分布,并比较分析了3种不同类型汽车的污染物排放体积分数及其变化.实验结果表明,怠速时汽车排气尾流中的污染物体积分数按照近似指数函数的趋势迅速降低到接近大气背景值;不同类型汽车排气尾流中的污染物体积分数的差别非常明显;排气方向对汽车排放污染物的扩散及其分布具有重要的影响.研究工作可以为怠速工况下汽车排气污染物对周围环境的影响评价提供更多的有用信息.     

柴油机排气微粒过滤体的评价与选择

分析了目前广泛研究和应用的几种形式的柴油机排气微粒过滤体的特性 ,利用模糊评价方法从过滤体的微粒捕集效率、排气阻力、附加能量消耗、成本以及可靠性等方面对不同形式的微粒过滤体进行了综合评价分析。研究结果表明 ,壁流式蜂窝陶瓷过滤体和金属丝网过滤体具有较好的综合特性     

汽车排气尾流中微粒分布及其变化特性的研究

根据微粒核化、凝并及凝结模型对汽车排气尾流中微粒分布的变化特性进行了分析.结果表明,微粒的核化增加了排气尾流中超细微粒的数量;微粒的凝并和凝结将改变排气尾流中的微粒分布.在核化、凝并及凝结过程同时存在时,核化对微粒分布的影响相对较小,微粒分布的变化主要受凝并和凝结的作用.在排气管出口处,微粒的核化、凝并及凝结过程比较剧烈,微粒分布变化较大;随着距排气管出口距离的增加,微粒演变逐渐减弱.研究工作可以为汽车排放控制策略的确定以及汽车微粒对人体健康影响的研究提供依据.     

怠速时汽车污染物在排气尾流中扩散特性的数值分析

利用k-ε湍流模型对怠速条件下汽车排气污染物在排气尾流中的扩散特性进行了研究.汽车尾流中CO₂浓度变化规律的模拟计算结果与实测数据具有很好的一致性.数值分析了排气浓度、速度、方向以及侧风强度等对怠速条件下汽车污染物在排气尾流中扩散的影响.研究结果表明,排气出口污染物浓度的变化将改变排气尾流中污染物浓度的大小,但尾流扩散区域的结构基本保持不变;排气速度会直接影响到污染物在尾流下游的穿透距离及显著向上扩散的位置;相对排气浓度和排气速度而言,排气方向对尾流结构及污染物在尾流中的扩散与分布具有更大的影响;侧风对排气尾流的结构同样具有重要的影响,它可以有效地改变汽车排气尾流的扩散方向和污染物的浓度分布.     

重型柴油车道路循环工况下排放特性的仿真分析

柴油车道路工况下NO_x排放和排温的动态特性对柴油机排气后处理系统的工作以及后处理系统控制策略的确定具有重要的影响.根据6114涡轮增压柴油机的万有特性及NO_x和排温的MAP图,仿真分析了道路循环工况下配有6114柴油机的重型柴油车的NO_x排放和排温的动态变化;研究了道路工况、行驶特征、驾驶行为以及柴油车载荷等对柴油车排放的影响规律.研究结果表明,城市道路循环工况下,柴油车NO_x排放的整体水平不高,但变化频繁、剧烈;高速公路道路循环工况下,柴油车NO_x排放整体水平较高,但变化平缓;加速过程,尤其是在高速区对柴油车排放的影响显著;冲动的驾驶方式会显著提高柴油车的排放水平;满载时,柴油车的高排放区将由半载时的高速高加速区向外扩展至其他工况点,高排放区显著增大.