柴油机CDPF被动再生特性及机理分析

论文摘要

为了探究CDPF（catalyzeddieselparticulatefilter）的再生性能及再生机理,该文利用发动机试验台,分别对催化剂负载量为0、530和636 g/m3的3组CDPF开展耐久循环工况下的再生特性试验研究。试验结果表明,测试过程中被动再生消耗NO2,530 g/m3CDPF（CDPF1）在大负荷工况下,后端NO2浓度低于前端,随着催化剂负载量增加,636 g/m3CDPF（CDPF2）的后端NO2浓度高于前端。在耐久循环的首个3 000 r/min、100%负荷工况时,CDPF1与CDPF2的排气压降比DPF（diesel particulate filter）低约14 kPa。耐久循环测试中,CDPF1的再生效率为87.5%,CDPF2的再生效率达到93.1%。利用量子化学密度泛函理论DFT（density functional theory）,构建了组成Soot的大分子菲与NO2,在Pt（111）晶面氧化为CO和CO2的反应模型。通过DFT计算呈现NO2的N=O化学键断裂、解离产生的活性氧O与菲基的1号C在Pt晶面滑移并结合的反应历程。利用DFT计算得到的化学反应动力学参数,对CDPF1进行再生过程的一维仿真计算,排气压降的模拟值与试验值误差范围在3%以内。研究结果可为提高CDPF再生效率提供理论依据与工程指导。

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类型: 期刊论文

作者: 陈朝辉,张韦,李泽宏,孔孟茜,潘明章

关键词: 柴油机,催化剂,燃烧,再生过程,再生机理,密度泛函理论

来源: 农业工程学报 2019年23期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 动力工程

单位: 昆明理工大学交通工程学院云南省内燃机重点实验室,广西大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51666007,51665023,51865002)

分类号: TK421

页码: 80-86

总页数: 7

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标签：柴油机论文;  催化剂论文;  燃烧论文;  再生过程论文;  再生机理论文;  密度泛函理论论文;