汽修车间柴油机排出碳烟颗粒净化处理的研究

研制了一种具有自动再生、净化效果良好的燃烧净化器加捕集器装置。以X195柴油机上的试验结果表明，该捕集器能够在柴油机较宽转速和负荷范围内有效净化柴油机排气中碳烟颗粒，净化效率高达90％左右。从燃烧净化器加捕集器装置的结构看，该装置非常适用于汽修车间内柴油汽车排出碳烟颗粒的净化处理。     

碳烟传感器、碳烟微粒捕集器的结构与原理

柴油机作为农业机械和汽车的动力,其使用范围越来越广泛。柴油等重碳氢化合物的不完全燃烧会形成大量的碳烟。虽然柴油机的一氧化碳和碳氢化合物的排放量比汽油机低,但是排出的黑烟同样会造成周围空气的污染。为了减少空气污染,满足节能环保的总要求,为此,在电控柴油机上设置了碳烟传感器和碳烟颗粒捕集器。本文介绍了柴油发动机安装的碳烟传感器和碳烟微粒捕集器的主要性能、基本结构以及工作原理。     

碳烟捕集器多孔陶瓷性能的实验与仿真计算

通过漩涡气泵的排气过程来模拟柴油机尾气排放过程,实验研究气体经过多孔介质材料的流动性能即渗透率和惯性系数,采用FLUENT软件模拟仿真气体在多孔介质材料中的压力和速度变化情况,为最终实现对捕集器的性能设计提供依据.     

灰分和碳烟分布对DPF再生性能的影响研究

运用三维仿真软件(CFD)建立柴油机后处理系统(DOC+DPF)三维模型,分析了微粒捕集器孔道内部碳烟和灰分分布不均匀对其再生特性的影响.结果表明:排温较高时,"线性增加"型的碳烟分布再生温度温升速率快,再生效率高,"线性减少"型的碳烟分布温升速率较慢,峰值温度高,再生效率差;孔道进口末端灰分沉积越多,再生温度峰值和压...     

柴油机微粒捕集器碳载量估计与分布特性研究

建立了一种考虑催化再生的微粒捕集器碳烟沉积量估计模型。通过试验数据辨识出NO_2与碳烟的反应以及热催化再生反应参数和载体捕集特性参数。在不同工况下,碳烟沉积量估计模型的计算值与实际碳载量称量值相比,误差可以控制在10%以内。经过计算,随着排气温度的不断提升,碳烟再生量权重不断提升,催化再生有效地降低了颗粒物沉积量,延长了主动再生周期。通过深床层离散分层和饼层累积碳载量计算,碳烟加载量主要分布在饼层,深床层占比较少,且深床层碳烟量主要集中在离散层的第1层中。经过验证,引入NO_2辅助再生及热催化再生反应的模型有效地估计了碳烟加载量并对碳载量分布特性给出了有效的分析,为微粒捕集器内碳烟颗粒物主动再生时机的判断提供了参考。     

柴油喷雾燃烧火焰内部碳烟采集与分析

为研究碳烟颗粒在柴油喷雾火焰内部的演变规律,在可视化定容弹喷雾燃烧系统中增加一种基于热泳原理的碳烟颗粒采集装置,获得了喷雾燃烧火焰内部的碳烟颗粒样本,并在高倍透射电镜下获得样本中不同尺度的碳烟形态图像。根据图像中碳烟宏观和微观形态结构特征分析了碳烟生成、聚合等演变历程。通过自行开发的图像处理程序,分析得到碳烟颗粒尺寸参数随喷射距离的变化特征。研究表明,该方法实现柴油机缸内高温高压特征环境下碳烟颗粒的采集与高倍电镜分析技术的有机结合,有效获取柴油喷雾火焰内部碳烟颗粒微观信息,为减少柴油机碳烟排放提供了重要研究手段和基础研究信息。     

柴油机DPF主动再生时流场背压变化研究

研究DPF流场分布对汽车尾气碳烟过滤效率具有重要意义。在尾管后喷主动再生的条件下,用三维仿真软件建立柴油机微粒捕集器(DPF)三维模型,模拟柴油机微粒捕集器内部流场特性。针对DPF不同孔道结构和灰分沉积量,对DPF的流场特性和再生背压特性进行分析,并模拟了灰分特性对不同孔道DPF背压的影响。结果表明:大小孔和六边形结构均有利于降低DPF背压和提高流场均匀性和微粒沉积能力,从而延长DPF维护周期。灰分密度、灰分渗透率、灰分分布对DPF背压准确预测影响很大。灰分的沉积将逐渐增加以背压为依据的DPF再生频率。     

基于GT-Power的柴油机微粒捕集器的性能模拟研究

使用GT-Power软件,对柴油机微粒捕集器(DPF)的捕集性能进行了模拟仿真。建立了柴油机微粒捕集器的仿真模型,研究了DPF不同的结构参数对其捕集性能的影响。结果表明,体积、通道密度、过滤体的孔隙率、过滤体的微孔直径以及过滤体壁厚主要影响DPF的捕集效率;影响微粒捕集器压降的主要参数有,通道密度、过滤体微孔直径、体积以及过滤壁厚度。这为DPF设计提供了理论依据。     

柴油机微粒捕集器热再生过程仿真研究

基于Fire软件对柴油机微粒捕集器的热再生过程进行了仿真研究。研究再生过程中DPF载体温度场、氧气浓度分布、过滤体残余碳烟分布和过滤体最高温度梯度随时间的变化规律;分析了再生过程中不同入口温度、不同排气氧含量、不同初始碳烟浓度下的DPF再生过程变化规律;并且对比了不同反应模型的DPF再生特性。结果表明,入口温度和排气氧含量越高则DPF再生速度越快、过滤体温度越高;再生时间长短与初始碳烟密度关系不大,O2-NO2-NO2-catalytic反应模型的热再生效果明显优于O2-thermal反应模型的再生效果。     

柴油机微粒捕集器再生特性仿真研究

运用一维数值分析软件AVL Boost建立了柴油机微粒捕集器(DPF)仿真模型,对其再生过程进行了仿真研究。研究了再生时载体温度和载体内部碳烟密度等随时间的变化情况;分析了再生时不同排气温度、温升速率和氧气浓度等因素对再生DPF最高温度、碳烟氧化速率和DPF最高温度梯度的影响。研究表明,再生时载体最高温度发生在DPF出口端中心处,且碳烟氧化速率沿DPF轴向加快;排气温度和排气氧含量越高、温升速率越大,再生时载体的最高温度和温度梯度越大,同时碳烟氧化速率越快。从DPF的安全性和燃油经济性考虑,应该选择合理的再生条件参数。     

光纤发光诱虫灯对茶树害虫的诱捕效果研究

为了对茶树害虫进行科学的测报和诱捕,设计了一种光纤发光诱虫灯,开展了光纤发光诱虫灯在不同发光颜色、不同亮灭规律的情况下与频振式杀虫灯对茶树害虫的诱集对比试验。试验结果表明:光纤发光诱虫灯在亮2min-灭1min的亮灭规律下诱虫效果和能耗均好于频振式杀虫灯;在绿、黄、蓝、白4种发光颜色中,黄色光诱虫效果最好。同时,进一步证实了频振式杀虫灯具有更好的杀虫稳定性;但对茶树害虫天敌也有很强的杀伤力,应科学制定开灯方案。综合诱虫效果、能耗和使用寿命,光纤诱虫灯具有良好的应用前景。     

袋式采样系统测量柴油机变工况下的微粒排放

采用自行设计的柴油机排气微粒袋式采样系统,试验研究了６１１０型柴油机的微粒排放。结果表明,在相同的运行工况下,袋式采样系统和分流稀释部分采样系统对柴油机排气微粒的测量结果具有较好的一致性,袋式采样系统可以实现分流稀释部分采样系统难以实现的变工况下排气微粒的测量。对于柴油机恒转速增扭矩的变工况过程,随着扭矩变化率的增大,微粒排放量逐渐增加,并且转速越低,扭矩变化率对微粒排放量的影响越大,使微粒排放增     

柴油机后处理DOC+DPF性能试验研究

在一台非道路国四用高压共轨柴油机上,利用试验台架研究了柴油机后处理柴油氧化催化器(diesel oxidtation catalyst,DOC)、柴油颗粒过滤器(diesel particulate filter,DPF)在不同温度条件下内部的化学特性。结果表明,在一定温度条件下,DOC对未燃HC、CO具有较高的转化效率,对NO的催化氧化效率随温度升高先升后降;同时,催化剂和NO2有助于降低炭烟燃烧所需的化学活化能,提高炭烟燃烧速率。研究结果对深入理解柴油机后处理DOC+DPF的工作过程具有重要的指导作用。     

涡流水平对柴油机微粒排放的影响

用自选设计的喷气式可变涡流进气系统改变车用柴油机气缸内的涡流水平，试验研究了不同工竞下缸内涡流对微粒排放的影响。结果表明，针对工况需要调整气缸内涡流水平是降低柴油机微粒排放的有效手段。中速况气缸内形成的挤气涡流和膨胀涡流基本可以满足燃料燃烧的需求，涡流强度在范围内的变化对降低柴油机排气微粒贡献不大。提高低束负荷工况螺旋进气道形成的相对较低的涡流水平，可以有效降低柴油机微粒排放量，使微粒排放降低的主要因素是其中干烟排放量的降低。降低高速工况螺旋进气道形成的相对过主的涡流水平，可以有效降低柴油机微粒排放量，微粒中可溶性有机成分的降低是导致微粒排放降低的主要因素。     

非农药防控蔬菜害虫技术

为减少农药的施用和确保农产品质量安全,我国正逐步完善非农药虫害防控新技术。介绍防虫网覆盖、灯光诱杀、色胶板诱杀、糖醋毒液诱蛾、性信息素诱杀、生物防治6种蔬菜害虫非农药防控技术的应用过程及特点,为非农药防控蔬菜虫害提供有益参考。     

一种柴油机颗粒过滤再生器的试验研究

介绍了一种柴油机颗粒过滤再生器的设计,用蜂窝陶瓷和经过加工的电热丝作为过滤材料,采用分区电加热再生,同时采用促进剂来缩短再生时间。该过滤再生器在柴油机上的试验表明,过滤效率为70%~90%之间,再生时间较短。     

废气再循环气体成分对柴油机颗粒结构特征的影响

为深入了解废气再循环(EGR)对颗粒的作用机理,分析EGR中不同废气成分(N2、CO2)对颗粒微观结构的影响规律以及形成原因,采用透射电镜以及图像处理软件(Digital Micrograph)对颗粒的微观形貌以及基本碳粒子层面间距、微晶尺寸等结构特征参数进行了分析。结果表明,与通入EGR废气相比,相同EGR率下,只通入CO2时的颗粒主要呈链状结构,基本碳粒子的碳层排列无序性增加,外壳石墨晶体结构含量有所降低,内核与外壳的边界变得模糊;基本碳粒子层面间距有所增大,微晶尺寸有所降低,弯曲度最大,分形维数最小;只通入N2时的颗粒主要呈簇状结构,堆积更加明显,各基本碳粒子之间结合更加紧密,基本碳粒子内核更为明显,外壳的石墨晶体结构有所增加;基本碳粒子层面间距有所减小,微晶尺寸有所增加,弯曲度最小,分形维数最大;说明增加EGR废气成分中的CO2含量有利于提高颗粒自身的氧化能力,使微晶结构的有序性减弱,石墨化程度降低,只通入N2时的颗粒结构更为紧密,只通入CO2时的颗粒结构较为疏松。     

Orthogonal design of experiment and analysis of abrasive water jet cutting on carbon fiber reinforced composites

The carbon fiber reinforced composite is a new type of composite material with an excellent property in strength and elastic modulus and has found extensive applications in aerospace, energy, automotive industry and so on. However, this composite has a strict requirement on processing techniques, for example, brittle damage or delamination often exists in conventional processing techniques. Abrasive water jet machining technology is a new type of green machining technique with distinct advantages such as high-energy and thermal distortion free. The use of abrasive water jet technique to process carbon fiber composite materials has become a popular trend since it can significantly improve the processing accuracy and surface quality of carbon fiber composite materials. However, there are too many parameters that affect the quality of an abrasive water jet machining. At present, few studies are carried out on the parameter optimization of such a machining process. This leads to the unstable quality of surface processing. In this paper, orthogonal design of experiment and regression analysis were employed to establish the empirical model between cutting surface roughness and machining process parameters. Then a verified model was used to optimize the machining process parameters for abrasive water jet cutting carbon fiber.