【摘 要】
:
国VI排放法规的颁布对颗粒物(PM)的排放限值提出了更高的要求,柴油机颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)逐渐成为颗粒物减排手段中最直接、最有效的措施之一。为了避免DPF主动再生过程中温度应力冲击过大,造成载体烧融风险,应合理保证DPF再生的安全性和有效性。本文采用理论研究、模拟分析和试验验证相结合的方法,对DPF再生系统开展研究,有利于掌握再生规律,同时为保证
论文部分内容阅读
国VI排放法规的颁布对颗粒物(PM)的排放限值提出了更高的要求,柴油机颗粒捕集器(Diesel Particulate Filter,DPF)逐渐成为颗粒物减排手段中最直接、最有效的措施之一。为了避免DPF主动再生过程中温度应力冲击过大,造成载体烧融风险,应合理保证DPF再生的安全性和有效性。本文采用理论研究、模拟分析和试验验证相结合的方法,对DPF再生系统开展研究,有利于掌握再生规律,同时为保证DPF再生安全性和再生效率提供理论依据和实践基础,具有重要的研究意义和应用价值。本文主要研究内容和结论如下:(1)基于GT POWER建立DOC+DPF一维后处理模型,针对DOC升温性能开展了研究,分析了不同排气流量和O2浓度氛围下还原性气体,包括HC、CO和NO的转化效率随排气温度的变化规律。结果表明:提高排气温度有利于提高HC和CO转化效率;而NO的转化效率随排气温度升高而升高,超过一定温度范围后,转化效率逐渐降低;在DOC催化器体积一定的条件下,排气流量越小越有利于提高还原性气体转化效率;高O2浓度氛围同样有助于提升还原性气体转化效率。(2)基于MATLAB/Simulink平台搭建了一种前馈加反馈补偿增益的DOC出口温度控制模型。结果表明:以DOC出口温度为验证指标,仿真值与试验值的误差控制在10%以内,该模型是可信的,具有很好的动态跟随性能,能够满足DOC升温性能要求。在此基础上耦合一维模型模拟了柴油机行车再生过程,确定了350℃的DOC稳态反应温度指标。(3)基于GT POWER建立DOC+DPF一维后处理模型,针对DPF再生性能开展了研究,分析了再生目标温度和再生初始碳载量对DPF载体温度梯度的影响,在此基础上讨论了DPF再生效率和再生安全性的指标问题。结果表明:再生目标温度和再生初始碳载量的增加,都会使DPF峰值温度升高;再生目标温度的提高虽有利于再生效率的提高,但是也不能设置过高降低再生安全性。(4)基于AVL FIRE建立DOC+DPF三维后处理模型,分析了DPF主动再生时期的三维流场变化规律,包括碳烟分布、压力分布和温度分布。结果表明:DPF载体中碳烟分布呈现入口和出口处残余碳烟密度大,中间过渡段密度相对较小的趋势;排气系统的最高压力出现在DOC前端,沿排气气流方向压力逐渐降低;热量沿排气气流方向由DPF载体前端逐步向后端传递,载体各段依次出现温度峰值。(5)基于国VI柴油机试验台架系统进行了DPF主动再生试验。结果表明:国Ⅵ柴油机采用缸内后喷方式进行DPF再生。再生期间,随着碳载量不断降低,DPF压降和排气压力升高,燃油经济性下降;再生初期载体温度变化波峰出现在轴线方向出口端位置;再生期间,HC和CO排放升高,碳烟排放升高,NOx排放量受原机喷油策略的影响大于尿素喷射策略的影响。
其他文献
轧辊是轧制生产中的主要消耗备件之一,其材料性能、辊型配置和工作状态对板形质量、轧辊损耗及其失效形式有重要的影响。现有研究表明约70%的轧辊失效是由疲劳损伤引起的。森吉米尔20辊轧机主要用于轧制薄带材或难以变形的合金,其辊系接触对较多,相同轧制公里数情况下轧辊承受的应力循环次数为四辊和六辊轧机轧辊的2-3倍,疲劳损伤和磨损相对更为严重,因此轧辊失效的事件时常发生。论文针对某厂森吉米尔20辊轧机因辊身
柔性压力传感器作为一种新兴的电子器件,克服了传统刚性压力传感器灵敏度低、传感范围窄、变形能力有限、分辨率低等缺点,广泛应用于人体运动监测。本论文通过总结柔性传感器的研究现状,发现液态金属电阻式柔性压力传感器为了防止液态金属泄露,进行密闭封装,牺牲了传感器的透气性,在穿戴应用时容易造成皮肤刺激与损伤。因此,以该问题作为出发点,研制了一种透气封装的液态金属泡沫柔性电阻式压力传感器,通过性能测试发现该传
碳钢/不锈钢金属复合管是目前用量最大、应用最广的复合管,我国工业化生产碳钢/不锈钢无缝冶金复合管的主要工艺包括:爆炸焊接、离心铸造、液压胀接等。其中,爆炸焊接薄壁管极易破裂,离心铸造的管径、壁厚、长度均受模具制约,液压胀接复合管结合强度不高,高温、高压等极端工况下易失效。针对现有制备技术瓶颈,本课题提出了一种三辊波平斜轧的新工艺,开展其技术原理研究。传统三辊斜轧工艺具备高效节能、管材尺寸多样化且精
随着机械化和自动控制技术的快速发展,高精度的滑阀作为一种重要的液压元件,在各行各业得到了广泛的应用。尤其对于工程类机械和农业类机械等,由于其工作环境复杂且恶劣,使得液压油液极易被污染,而液压油液的污染是液压系统的故障的主要原因,液压系统的故障主要是元件故障。因此,滑阀由于污染颗粒的存在造成的冲蚀磨损,也引起了人们的关注。本文以液压滑阀为主要研究对象,对其冲蚀磨损特性进行了研究。首先对研究对象液压滑
商用车大多用作长途运输,如果驾驶室座椅处有较大振动,驾驶员将长时间处于较剧烈的振动环境中,这既损害身体健康,又影响行车安全。因此需采取一定的措施,来提高座椅的乘坐舒适性。对悬架进行主动控制是提高座椅乘坐舒适性最有效的方法,但该方式需要消耗外部能源,这严重制约了主动悬架在实际中的应用。为此,本文提出一种商用车座椅自馈能电液主动悬架。其中,采用阀控液压缸为座椅提供主动控制力,采用液压缸和单向阀桥整流回
随着机器人技术的发展,机器人使用范围也愈来愈广泛,机械手作为机器人的执行机构对不同形状工件适应能力要求越来越高,机械手爪对被抓取物体的自适应性与柔性成为机器人研究的热点之一。目前国内外研究柔性机械手主要集中在机械手的灵巧性及控制与算法,其机械手形式主要是多关节、多路驱动、多回路控制,结构、控制复杂,成本高,制约了柔性机械手的应用推广。针对这一现状,本文基于流体容积控制及等压腔的原理研发一款柔性自适
2197铝锂合具有低密度、高比强度、高比刚度、断裂韧性高、各向异性水平低、高应力腐蚀裂纹扩展抗力和疲劳抗力等特点,广泛地应用于航空航天领域。针对铝锂合金塑韧性差、组织性能各向异性严重问题,本文以铸态2197铝锂合金为研究对象,研究均匀化热处理和轧制变形相结合的形变热处理工艺对铝锂合金微观组织和力学性能的影响,为高性能铝锂合金的制备提供理论指导、具有工程实际意义。本文以2197铝锂合金为研究对象,采
轧辊作为轧钢生产线上的关键设备,其性能的好坏不仅对轧制带钢的板型及表面质量具有重要影响,也在一定程度上决定着生产成本。由于在服役期间轧辊承受循环交变应力,所以轧辊会产生疲劳损伤;当轧辊疲劳损伤累积达到一定值时,轧辊表层或次表层会发生一定的点蚀、剥落,因此轧辊需要采用定期换辊下机修磨的方式去除一定厚度的疲劳损伤层,同时恢复辊面粗糙度值。由于现场技术人员缺乏对轧辊接触疲劳本质认识,以经验确定磨削量和换
近β高强钛基复合材料(TMCs)完美继承传统高强β钛合金可加工性的同时,结合增强体本身性能,改善了高强β钛合金普遍存在的铸态晶粒粗大问题,优化了耐磨性、抗氧化性、冷加工性等性能,进一步推动钛金属材料在现代工业中更广阔应用。本论文对2vol.%TiC/Ti-4Al-1Sn-2Zr-5Mo-8V-2.5Cr进行了一系列机械加工研究。综合分析了不同的加工方式对其微观组织及力学性能的影响。此外,对TMCs
作为最具有应用前景的轻金属工程材料,镁合金在轻量化领域受到了广泛的关注。但是受限于室温成型性差及绝对强度低等缺陷,严重的阻碍了镁合金的工业化推广及应用。镁合金薄板作为镁行业深加工领域的具有较大需求的材料,同样面临着制备成形工艺复杂,强塑协调性差,组织性能各向异性等亟待解决的问题。合金化及加工热处理工艺优化是调控镁合金组织与性能的常用手段,因此本文以Mg-x Zn-1Gd-0.1Zr-0.2Ca(x