社会发展带来的环境问题非常突出,西方发达国家在工业化进程中均出现过严重的环境污染问题,我国在工业化的过程中也出现了类似的问题。改革开放后,我国取得了巨大的经济成就,但是环境污染问题也非常严重,而环境污染问题会制约经济的发展。近年来,我国很多发达地区均出现了严重的环境污染问题,冬季雾霾天气更是频繁出现,严重损害人们的身体健康。汽车尾气中颗粒物的排放是导致雾霾天气产生的一个重要原因,随着柴油车的数量越来越多,控制柴油机的颗粒物排放十分必要。针对汽车尾气中的颗粒物,柴油机颗粒捕集器(DPF)及其再生技术是一个处理颗粒物问题的关键技术。论文将研究参数变化对DPF捕集过程的影响;通过分析结构参数对捕集性能的影响,对DPF的结构参数进行优化;另外,论文还研究相关参数变化对再生性能的影响。论文建立了DPF的二维模型,利用二维模型对DPF内部的压力和速度进行了分析。考虑到流场均匀性对DPF性能的重要性,本论文还研究了扩张角的大小和排气流速对流场均匀性的影响。由于使用者关心DPF的捕集效率,同时DPF两端的压降会影响柴油机的性能,因此人们一般将DPF的捕集效率和压降作为捕集性能指标。论文选取了过滤体长度、直径、孔道密度、过滤壁壁厚、过滤壁微孔直径和孔隙率六个参数进行研究,分析了它们分别变化对捕集性能的影响。由于结构参数对捕集性能的影响非常复杂,因而采用控制变量法准确获得捕集性能与结构参数的关系存在巨大困难。为了研究多个结构参数对DPF的综合影响,论文使用GT-Power软件进行了试验设计,进行了响应面拟合、拟合质量评价与方差分析。另外,利用拟合的响应面,使用多目标Pareto优化方法,进行了结构参数优化。最后,论文分析了与再生性能有关的参数,研究了它们分别变化对再生性能的影响。