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多级式过滤体结构微粒捕集器微粒分布特性及结构优化研究
| 论文题名： | 多级式过滤体结构微粒捕集器微粒分布特性及结构优化研究 |
| 关键词： | 汽车尾气处理设备;微粒捕集器;多级式载体;微粒分布特性;灰色关联分析;结构优化 |
| 摘要： | 随着汽车保有量的逐年增加，人们对汽车尾气排放污染问题日益重视，越来越严格的排放标准、法规逐渐付诸实施。微粒捕集器被认为是当前柴油车中最简单有效的微粒后处理装置，对于微粒捕集器的性能要求也越来越严格。微粒捕集器过滤体内微粒分布特性对微粒捕集器内过滤体利用效率的高低、过滤体再生周期和过滤体使用寿命的长短有影响。而传统型整体式过滤体结构的微粒捕集器过滤体具有微粒分布不均的缺点，因此本文提出了一种多级式过滤体结构的微粒捕集器，对改善过滤体内微粒分布特性具有重要的研究价值。 本文针对微粒捕集器过滤体内的微粒分布均匀特性，做出了一系列的研究工作，其具体内容如下: (1)对比分析了传统型整体式和多级式过滤体结构微粒捕集器过滤体内压力分布特性和微粒分布均匀性。结果表明:两种结构的微粒捕集器过滤体内均形成鲜明的压力分布梯度，但是多级式过滤体结构微粒捕集器过滤体迸、出口端面的压力损失更小，多级式比整体式过滤体结构的微粒捕集器过滤体尾部微粒的沉积量更少，过滤体内微粒分布更均匀。 (2)研究了气体入口速度、扩张角、长径比和直径比对多级式过滤体结构的微粒捕集器内微粒分布均匀性的影响并分析了各影响因素的权重。结果表明:减小气体入口速度、扩张角、直径比，增大长径比都能提高过滤体内微粒分布的均匀性，且气体入口速度对微粒分布均匀性的影响最大。 (3)建立了多级式过滤体结构微粒捕集器的优化数学模型，对过滤体内三段载体的孔隙率及长度进行优化设计。结果表明:过滤体内三段载体的孔隙率为逐级递增分配，而载体长度同样也是递增分配。提高过滤体捕集效率时三段载体的孔隙率相应的都会减小，且各载体的长度也需相应的增长，但是过滤体内孔隙率及载体长度的分配关系不会发生变化。 本文工作为改善微粒捕集器内微粒分布特性，提出了一种可行的办法。为微粒捕集器过滤体结构的优化设计提供了理论指导，为更进一步的研究微粒捕集器的再生过程及再生控制奠定了坚实的基础。 |
| 作者： | 尹杉 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 吴钢;王宝林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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