近年来,汽车行业蓬勃发展,国内汽车已达数亿辆。这样庞大的汽车数量带来了不少环境问题,所以要严格限制汽车污染物的排放。其中柴油机作为多种工程机械的动力源,微粒的排放量非常大。近年来,微粒排放相关的法规日益严格,单纯的依靠机内净化技术达到排放标准已经不可能了,必须以后处理净化技术加以改善。在这个背景下,产生了微粒捕集技术,能较好的解决这个问题,采用的装置是微粒捕集器。本文主要研究旋转式微粒捕集器,其最大的优势在于具有连续再生的功能,但其过滤和再生性能还需不断改善。为此,本文以国家自然科学基金项目“Pd/石墨烯催化型旋转式微粒捕集器过滤体分区微波加热再生与热-电-化-力学耦合协同优化研究[51676066]”为依托,采用计算流体力学和灰色关联分析等方法,对它的流场特性与再生性能进行研究,本文的主要工作和创新之处如下:(1)建立了旋转式微粒捕集器捕集时的流场特性用数学模型,研究了捕集过程速度分布、压力分布、温度分布、湍流动能分布,并获得了不同排气流速、直径比、扩张角、过滤体长度对流速均匀性的影响规律。(2)建立了过滤体单元微波加热再生模型,研究了再生时过滤体单元的速度分布、压力分布、湍流动能分布、碳粒燃烧时温度和浓度的瞬态变化,获得了不同排气温度、排气氧含量、初始微粒浓度、微波加热功率对再生性能的影响规律。(3)研究了排气温度、直径比、扩张角、过滤体长度对流速均匀性、再生性能和捕集-再生平衡点压降影响的灰色关联权重,获得了不同工况下捕集-再生体积比对过滤体单元再生性能和压力损失的影响特性参数,为旋转式微粒捕集器微粒捕集-微波加热再生协同优化研究提供了参考依据。