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本文通过研究非对称结构的催化型DPF(Diesel Particulate Filter),得到了最佳非对称比,研究了催化再生性能,并对碳烟在孔道和壁面内的分布特点和影响因素做了相应的分析,对增大碳烟容载能力、延长捕集器寿命以及后处理系统的耦合研究具有重要意义。首先利用验证的模型,对比不同条件下的压降得到最佳非对称比,结果表明,一定条件下,不同碳载量下的最佳非对称比为1.4。排气流量较高时,最佳非对称比为1.4,排气流量较低时,最佳非对称比为1.3。0 g/L碳载量条件下,温度低于345°C时,最佳非对称比为1.4,温度高于345°C时,最佳非对称比为1.3;而在6 g/L碳载量条件下,最佳非对称比为1.4。不同氧浓度条件下,碳载量为0g/L和6 g/L时最佳非对称比均为1.4。不同NO2浓度时,0 g/L碳载量下最佳非对称比为1.3,6 g/L碳载量下最佳非对称比为1.4。虽然不同条件下的最佳非对称比不同,但是在本文的研究条件下其范围可以确定在1.3-1.4之间。通过对CDPF被动再生性能和出口端的NO2/NOx的研究发现,CDPF入口温度在330°C左右碳烟沉积速率和氧化速率相等,达到平衡。对比不同温度下其他参数对辅助再生性能的影响结果发现,温度对再生速率的影响占主导地位,再生速率在低温和高温时基本不随其他参数变化。排气温度为330°C时,沉积速率和氧化速率平衡时其他参数的数值分别为:空速11.8 s-1,O2浓度15%,NO2浓度60 ppm。基于本文的计算工况,CDPF出口端NO2/NOx的范围为0.20-0.65。进口温度增加,NO2/NOx先增加后减少,在300°C左右NO2/NOx达到最高;NO2/NOx随着空速的增大而减小;随着NO2、O2、NO2/PM的增加,NO2/NOx随之增加,其中对CDPF出口端NO2/NOx影响程度:O2>NO2/PM>NO2。最后研究了CDPF的碳烟分布特点及其影响因素。碳烟分布特点:壁面层碳烟先急剧上升到某一峰值后缓慢减少;滤饼层碳烟厚度两端高(孔道后端厚度略高于前端)、轴向无量纲位置x=0.3左右最低。随着排气参数(温度、流量、氧浓度、NO2浓度)的增大,壁面碳烟量减少;排气流量的增大会使滤饼层碳烟最低点逐渐向前端移动。结构参数(长径比、进出口孔径比、孔密度)对滤饼层碳烟分布均匀性影响较大,随着各参数的增大,滤饼层碳烟分布趋于不均匀,其中孔密度的变化对滤饼层碳烟分布影响最大,孔密度的增大会使最低点位置向后端移动;进出口孔径的增大使最低点位置向前端移动。