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摘要:对加装DPF装置的发动机进行台架试验时,采用探针式传感器测量DPF通道孔内的温度(在三个截面上按照互成120度进行伞状布置),发现DPF周向温度分布不均匀。本文采用计算流体力学的方法对DPF载体的流场进行分析,找出DPF载体温度不均匀的原因。
關键词:DPF载体;CFD分析;发动机后处理
中图分类号:TK402 文献标识码:A 文章编号:1674-957X(2020)22-0038-02
0 引言
测试温度的高低可能与DPF中C颗粒沉积量有关,沉积量较多的区域,在进行颗粒燃烧时释放出更多的热量,造成该区域温度较高。由于DPF载体结构呈蜂窝状,在来流法向上可以认为是阻力均匀分布,造成C沉积不均很可能是由于DPF前端速度不均引起的。
基于上面推断,考虑到搭建载体详细模型计算量比较大,分析重点也没有落在载体上,所以本次分析主要对DPF整个管路进行稳态流场分析,考察载体前段弯管、弥散体及滤网等对气流分布的影响。
1 模型建立
在DPF前端增加了进气弯管,弯管相对位置与试验时布置一致。由于DPF载体的周向对称性,认为载体结构不会对载体内气流的均匀性产生影响。本次分析主要考查弯管段、弥散体、滤网三种部件对来流在载体区域内的均匀性影响,因此对计算模型进行了简化处理,用纯流场区域替代DPF载体,计算模型如图1所示。
采用多面体网格对模型进行体网格划分,在弥散体及滤网等部位进行网格加密处理,生成体网格数量为2475181,网格模型如图2、图3、图4所示。
2 结果分析
根据柴油机台架试验中温度传感器的放置位置,同时为了观察弯管对气流的影响,在仿真后处理中创建图5所示的四个截面。
通过对四个截面的CFD分析,各截面的分析结果如图6-图10所示。
通过对简化模型的计算结果进行分析发现,载体内气流分布不均匀,有些区域速度梯度较大。
3 结论
本次分析主要围绕DPF载体由于C沉积不均引起的温度不均,借助CFD分析手段,考察载体、弥散器及滤网三因素对气流均匀性影响。
通过CFD分析发现,在弥散体与滤网的作用下,气流并没有很好地实现均匀化,考虑改变离散体及滤网的结构或相对位置。
参考文献:
[1]戴金池,庞海龙,俞妍,等.柴油车DPF系统的OBD故障诊断策略研究[J].车用发动机,2020(1):80-85.
[2]张东,卢静,陈鸿宇.基于缸内后喷的拖拉机DPF再生加热探究[J].现代车用动力,2019(3):6-9,49.
[3]石秀勇,蒋得刚.柴油机颗粒捕集器再生温度预测模型[J].农业工程学报,2019,35(20):17-24.
[4]施蕴曦,蔡忆昔,王静,等.NTP技术降低柴油机PM排放及低温再生DPF的研究[J].内燃机工程,2018,39(6):67-78.
關键词:DPF载体;CFD分析;发动机后处理
中图分类号:TK402 文献标识码:A 文章编号:1674-957X(2020)22-0038-02
0 引言
测试温度的高低可能与DPF中C颗粒沉积量有关,沉积量较多的区域,在进行颗粒燃烧时释放出更多的热量,造成该区域温度较高。由于DPF载体结构呈蜂窝状,在来流法向上可以认为是阻力均匀分布,造成C沉积不均很可能是由于DPF前端速度不均引起的。
基于上面推断,考虑到搭建载体详细模型计算量比较大,分析重点也没有落在载体上,所以本次分析主要对DPF整个管路进行稳态流场分析,考察载体前段弯管、弥散体及滤网等对气流分布的影响。
1 模型建立
在DPF前端增加了进气弯管,弯管相对位置与试验时布置一致。由于DPF载体的周向对称性,认为载体结构不会对载体内气流的均匀性产生影响。本次分析主要考查弯管段、弥散体、滤网三种部件对来流在载体区域内的均匀性影响,因此对计算模型进行了简化处理,用纯流场区域替代DPF载体,计算模型如图1所示。
采用多面体网格对模型进行体网格划分,在弥散体及滤网等部位进行网格加密处理,生成体网格数量为2475181,网格模型如图2、图3、图4所示。
2 结果分析
根据柴油机台架试验中温度传感器的放置位置,同时为了观察弯管对气流的影响,在仿真后处理中创建图5所示的四个截面。
通过对四个截面的CFD分析,各截面的分析结果如图6-图10所示。
通过对简化模型的计算结果进行分析发现,载体内气流分布不均匀,有些区域速度梯度较大。
3 结论
本次分析主要围绕DPF载体由于C沉积不均引起的温度不均,借助CFD分析手段,考察载体、弥散器及滤网三因素对气流均匀性影响。
通过CFD分析发现,在弥散体与滤网的作用下,气流并没有很好地实现均匀化,考虑改变离散体及滤网的结构或相对位置。
参考文献:
[1]戴金池,庞海龙,俞妍,等.柴油车DPF系统的OBD故障诊断策略研究[J].车用发动机,2020(1):80-85.
[2]张东,卢静,陈鸿宇.基于缸内后喷的拖拉机DPF再生加热探究[J].现代车用动力,2019(3):6-9,49.
[3]石秀勇,蒋得刚.柴油机颗粒捕集器再生温度预测模型[J].农业工程学报,2019,35(20):17-24.
[4]施蕴曦,蔡忆昔,王静,等.NTP技术降低柴油机PM排放及低温再生DPF的研究[J].内燃机工程,2018,39(6):67-78.