柴油机排气颗粒中的微纳米颗粒数量众多,对大气环境和人类健康造成了威胁。传统的柴油机排气后处理技术虽然可以大幅度降低颗粒的质量排放,但对于细小颗粒数量的控制效果并不明显。荷电凝并技术通过对颗粒物荷电,增强颗粒之间的聚并效应,从而促进颗粒直径变大可降低微纳米颗粒数量。对颗粒物进行荷电是荷电凝并技术的关键,柴油机颗粒在电场中荷电时,颗粒荷电量的大小直接影响其运动、凝并等环节。鉴于此,本文对柴油机颗粒在电晕放电条件下的荷电特性进行了研究。全文主要工作如下:为了确定荷电反应器的结构参数,对线筒式电晕放电的伏安特性进行研究。对线筒式电晕放电的电晕电流进行理论分析,建立其数学模型。阴极线半径分别为0.3 mm、0.5 mm和1.0 mm,阳极筒半径分别为50 mm、100 mm和150 mm时测量了电晕电流和电压。结果表明,电晕电流随着电压的升高而升高,且阴极线半径和阳极筒半径越小,电晕电流越大,电晕放电的起晕电压和击穿电压也越低。搭建了电晕放电条件下柴油机排气颗粒荷电试验平台,对柴油机排气颗粒进行预荷电处理,用颗粒的Zeta电位表征其荷电状态,计算单个颗粒在负电晕条件下的荷电量;通过改变荷电电压、荷电区温度以及柴油机负荷,探究各因素对柴油机排气颗粒荷电量的影响。研究结果表明:电压的增高可有效提高颗粒的荷电量,颗粒的Zeta电位绝对值也相应增加;温度升高时,电晕放电的起晕电压下降,相同放电参数下的颗粒荷电量增加;颗粒荷电量随柴油机负荷的增加而增加,100%负荷时的荷电效果最好。采用发动机排气粒径谱仪和扫描电子显微镜,研究了电晕放电对柴油机排气颗粒数量浓度、质量中位径以及微观形貌的影响。研究表明,随着电晕放电电压的升高,柴油机排气颗粒中的核模态颗粒数量浓度下降,粒径大于93.1 nm的积聚态颗粒质量浓度则有所上升,且颗粒的质量中位径相应增大。100%负荷时,当电压从0 kV变化至-20 kV时,颗粒质量中位径由99.72 nm增加至108.62 nm,增长率为8.92%。未荷电时,颗粒形貌呈紧密的团簇集聚状;电晕放电条件下则呈轮廓清晰的链状结构。