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柴油机颗粒捕集器(DPF,Diesel Particulate Filter)是降低柴油机颗粒物(PM)排放改善柴油机尾气污染最有效的装置之一,但使用一段时间后会引起排气被压升高,油耗增加、动力性下降,从而需要定期的对其进行氧化再生,再生期DPF出口PN值与非再生期相比增加2-3个数量级。研究再生期DPF出口颗粒物的特性对控制DPF出口的颗粒排放具有重要的研究意义和实用价值。本文基于外加热源再生性能测试台架探究了来流参数、碳黑沉积特性、微粒特性和分区沉积对DPF再生颗粒排放的影响,并对数据进行了详细分析。首先,本文研究了来流参数对DPF再生颗粒排放特性的影响规律。通过改变来流流量、再生温度、碳黑加载量等参数并对DPF出口颗粒排放进行分析,结果发现:碳黑加载量和来流流量一定时,DPF出口颗粒物总质量浓度随再生温度增加而增加;升温阶段出口颗粒物以核模态为主,再生阶段DPF载体内部出现明显的温度波峰且出口颗粒物以聚集态为主,且再生阶段DPF内部出现温度波峰时出口颗粒物数量浓度陡增2-3个数量级;此外DPF的再生性能受到来流流量和加载量的综合影响,碳黑加载量为2.5g/L时,随着来流流量的增加,颗粒物总质量浓度逐渐增加,再生效率呈先保持不变而后迅速增加的趋势,而碳黑加载量为5g/L时,再生效率先增加,后逐渐降低,继而又保持稳定,出口颗粒物总质量浓度则呈先增加后降低的趋势。其次,探索了碳黑分布和微粒特性对DPF再生颗粒排放特性的影响规律。通过在DPF入口端添加过渡段实现碳黑的不同沉积分布,同时添加模拟SOF等对DPF出口颗粒排放进行分析。试验结果表明:添加50 cm过渡段沉积后,再生效率和总质量浓度同样随再生温度增加而增加,575℃以下再生,升温和再生阶段出口颗粒物均以核模态为主;575℃再生时,升温阶段颗粒物以核模态为主,再生阶段以聚集态为主。SOF能促进DPF再生,其质量分数越高,DPF再生效率和总质量浓度越高,再生时出口颗粒物趋向于核模态。最后,探索了DPF分区沉积后,再进行再生对DPF出口颗粒物的影响规律。结果表明:单区再生时,二区沉积有较高再生温度和温度梯度。沉积区域越靠近轴心,其再生效率越高,二区和四区PM排放量较高,颗粒物以核膜态为主。双区再生时,有二区参与时再生效率较高,有四区参与时再生效率较低;沉积区域间距越大且距离轴心越远,其再生效率越低,且双区再生过程颗粒物均以核模态为主。多区再生时,靠近轴心处的多区再生效率也较大,出口颗粒物总质量浓度较高,以聚集态颗粒物为主。通过上述研究,发现DPF再生时颗粒排放受来流流量、再生温度、碳黑沉积特特性等的综合影响。DPF剧烈再生时易出现温度波峰,出口颗粒物数量浓度陡增,以核模态颗粒为主,继续再生,温度下降,颗粒物粒径增加。