燃烧科学与技术
燃燒科學與技術
연소과학여기술
JOURNAL OF COMBUSTION SCIENCE AND TECHNOLOGY
2010年
2期
111-117
,共7页
唐君实%宋蔷%徐小波%李水清%姚强
唐君實%宋薔%徐小波%李水清%姚彊
당군실%송장%서소파%리수청%요강
柴油机颗粒捕集器%热再生%碳烟%氧化%温度
柴油機顆粒捕集器%熱再生%碳煙%氧化%溫度
시유궤과립포집기%열재생%탄연%양화%온도
diesel particulate filter(DPF)%thermal regeneration%soot%oxidation%temperature
针对柴油机颗粒捕集器的再生过程建立了数学模型.考虑到颗粒在反应过程中比表面积变化对反应速率的影响,通过热重分析仪上的等温氧化实验和程序升温实验,求得了柴油机碳烟颗粒氧化的比表面积变化函数和动力学参数,建立了碳烟氧化的反应速率方程.通过数值模拟将本模型与传统的Bisset-Konstandopoulos模型(B-K模型)进行对比,结果表明,由于采用了更符合碳烟氧化过程的反应方程,本模型计算得到的再生时间短、最大壁面温度高、最大壁面温度梯度大,而B-K模型计算结果高估了再生时间,低估了最大壁面温度和最大壁面温度梯度,不利于再生过程的安全性和经济性分析.
針對柴油機顆粒捕集器的再生過程建立瞭數學模型.攷慮到顆粒在反應過程中比錶麵積變化對反應速率的影響,通過熱重分析儀上的等溫氧化實驗和程序升溫實驗,求得瞭柴油機碳煙顆粒氧化的比錶麵積變化函數和動力學參數,建立瞭碳煙氧化的反應速率方程.通過數值模擬將本模型與傳統的Bisset-Konstandopoulos模型(B-K模型)進行對比,結果錶明,由于採用瞭更符閤碳煙氧化過程的反應方程,本模型計算得到的再生時間短、最大壁麵溫度高、最大壁麵溫度梯度大,而B-K模型計算結果高估瞭再生時間,低估瞭最大壁麵溫度和最大壁麵溫度梯度,不利于再生過程的安全性和經濟性分析.
침대시유궤과립포집기적재생과정건립료수학모형.고필도과립재반응과정중비표면적변화대반응속솔적영향,통과열중분석의상적등온양화실험화정서승온실험,구득료시유궤탄연과립양화적비표면적변화함수화동역학삼수,건립료탄연양화적반응속솔방정.통과수치모의장본모형여전통적Bisset-Konstandopoulos모형(B-K모형)진행대비,결과표명,유우채용료경부합탄연양화과정적반응방정,본모형계산득도적재생시간단、최대벽면온도고、최대벽면온도제도대,이B-K모형계산결과고고료재생시간,저고료최대벽면온도화최대벽면온도제도,불리우재생과정적안전성화경제성분석.
Based on change of specific surface area of soot determined by TGA isothermal oxidation test and kinetic parameters of soot oxidation determined by temperature programmed oxidation test,an advanced model describing the thermal regeneration process in monolith was developed,in which a new formula of soot oxidation was incorporated. Numerical simulation of DPF regeneration process was developed to compare this advanced model with traditional B-K model. The comparison results showed that B-K model overestimated necessary regeneration time,and underestimated maximum wall temperature and maximum wall temperature gradient. The difference of numerical results by the two models was revealed by a soot oxidation equation. The advanced model is helpful for optimizing DPF regeneration process and in achieving economy and safety of the process.