DPF/CDPF对柴油机颗粒物的捕集特性对比研究

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作者 罗勇 施蕴曦 +2 位作者 郑帅 庄恺琦 刘炜烨 《中文科技期刊数据库（引文版）工程技术》 2024年第4期0057-0061,共5页

对柴油机颗粒捕集器(Diesel particulate filter, DPF)和催化型颗粒捕集器(Catalyzed diesel particulate filter, CDPF)捕集柴油机颗粒物并进行对比试验研究。通过发动机废气排放颗粒物粒径谱仪EEPS-3090对比研究了DPF/CDPF对不同粒径P... 对柴油机颗粒捕集器(Diesel particulate filter, DPF)和催化型颗粒捕集器(Catalyzed diesel particulate filter, CDPF)捕集柴油机颗粒物并进行对比试验研究。通过发动机废气排放颗粒物粒径谱仪EEPS-3090对比研究了DPF/CDPF对不同粒径PM的捕集特性,通过傅里叶红外光谱仪和热重分析仪探究了DPF/CDPF前后端PM官能团和成分的变化。研究结果表明,CDPF对聚集态颗粒物和核态颗粒物的捕集率高,总捕集效果要高于DPF。柴油机排气流经DPF后,有少量的核态颗粒流出,PM中的VF含量增加;流经CDPF后,PM中VF含量下降。 展开更多

关键词 柴油机 颗粒物 DPF CDPF

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DOC+DPF系统对柴油机污染物排放特性的影响 被引量：1

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作者 李顺利 蔡忆昔 +2 位作者 施蕴曦 卢奕睿 朱衎 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期16-23,共8页

对装有氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)和颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)后处理系统的柴油机进行台架试验,利用烟气分析仪(Testo 350XL)和发动机废气排放颗粒物粒径谱仪(TSI EEPS 3090)研究不同负荷下柴油机原机... 对装有氧化催化器(diesel oxidation catalyst,DOC)和颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)后处理系统的柴油机进行台架试验,利用烟气分析仪(Testo 350XL)和发动机废气排放颗粒物粒径谱仪(TSI EEPS 3090)研究不同负荷下柴油机原机、DOC后和DPF后排气中氮氧化物(NO_(x))和颗粒物(particulate matter,PM)的变化规律.结果表明:负荷大于50.0%时,DOC后的NO_(2)体积分数φ(NO_(2))显著增加,柴油机原机氮氧化物中NO_(2)体积分数φ(NO_(2)/NO_(x))随负荷增加而减小,DOC后和DPF后的φ(NO_(2))、φ(NO_(2)/NO_(x))随负荷增加先减小、后增大;柴油机原机PM排放取决于柴油机的运行工况,不同负荷下DOC的PM去除率为15%~30%,50.0%负荷下DOC的PM去除率最高,为26%;DPF的PM去除率超过90%,经过DPF后核态颗粒体积分数明显增加,聚集态颗粒体积分数明显减小. 展开更多

关键词 柴油机 氧化催化器 颗粒捕集器 颗粒物 排放

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NTP再生DPF孔道内沉积颗粒物的理化特性 被引量：1

3

作者 卢奕睿 施蕴曦 +3 位作者 蔡忆昔 朱衎 何勇 周银 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期307-314,共8页

利用低温等离子体(NTP)喷射系统对已捕集颗粒物(PM)的柴油机颗粒捕集器(DPF)进行了低温(100℃)再生试验,并对DPF孔道内不同再生阶段的颗粒沉积物取样分析,通过热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)及拉曼光谱分析仪探究了DPF孔道内颗... 利用低温等离子体(NTP)喷射系统对已捕集颗粒物(PM)的柴油机颗粒捕集器(DPF)进行了低温(100℃)再生试验,并对DPF孔道内不同再生阶段的颗粒沉积物取样分析,通过热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)及拉曼光谱分析仪探究了DPF孔道内颗粒沉积物的氧化特性、纳米结构及石墨化程度的理化特性变化规律.结果表明:随着NTP再生DPF阶段的推进,DPF孔道内颗粒沉积物中元素碳(EC)组分的最大氧化速率温度(T_(max))和燃尽温度(T_(e))均明显降低.颗粒物团絮结构中较为薄弱的部分在NTP氧化作用下先断裂,分解成链状结构;初级碳颗粒的平均微晶长度减小,平均微晶层面间距增大.由于NTP活性物质O不断键入PM中,在PM微晶边缘处生成新的含氧官能团,使得PM样品的无序程度及无定型碳含量增加,PM的氧化活性提高. 展开更多

关键词 柴油机颗粒捕集器 低温等离子体 再生 颗粒物

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低温等离子体发生器工作参数优化 被引量：13

4

作者 施蕴曦 蔡忆昔 +2 位作者 李小华 陈亚运 丁道伟 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第14期60-66,共7页

低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)发生器放电产生的活性物质可有效去除柴油机颗粒捕集器(diesel particular filter,DPF)中沉积的颗粒物(particulate matter,PM),而发生器的工作参数直接影响活性物质的浓度,选取合适的工作参数有... 低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)发生器放电产生的活性物质可有效去除柴油机颗粒捕集器(diesel particular filter,DPF)中沉积的颗粒物(particulate matter,PM),而发生器的工作参数直接影响活性物质的浓度,选取合适的工作参数有利于活性物质的产生。该文以空气为气源,考察了放电区表面温度、放电电压、放电频率、空气流量4个因素对NTP发生器产生活性物质浓度的影响。以O3质量浓度作为试验指标,进行了正交试验设计,并对试验结果进行单因素影响规律的分析、极差分析以及方差分析。研究表明:较低的放电区表面温度和放电频率有利于O3的生成,O3质量浓度随着空气流量的增大先升高后降低,随放电电压的变化没有明显的增减趋势;放电区表面温度、空气流量为显著因素,放电电压和放电频率为不显著因素;各因素对试验结果影响的大小顺序为:空气流量>放电区表面温度>放电频率>放电电压;NTP反应器产生活性物质的较优组合是:放电区表面温度40℃、放电电压19kV、放电频率7kHz、空气流量5L/min。研究结果对开发用于分解柴油机PM的NTP系统、优化NTP技术再生DPF的研究有重要的指导意义。 展开更多

关键词 柴油机 排放控制 臭氧 低温等离子体 颗粒捕集器

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载体结构对柴油机微粒捕集器再生的影响研究 被引量：7

5

作者 施蕴曦 蔡忆昔 +2 位作者 陈亚运 李小华 丁道伟 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期44-50,共7页

以氧气为气源,利用自行设计的低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)喷射系统,采用三种不同结构的柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)装载装置对已捕集PM的DPF进行再生试验。通过研究DPF再生过程中内部温度及温度梯度的变... 以氧气为气源,利用自行设计的低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)喷射系统,采用三种不同结构的柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)装载装置对已捕集PM的DPF进行再生试验。通过研究DPF再生过程中内部温度及温度梯度的变化,对三种装载装置的再生效果进行了对比。研究结果表明:DPF内部各位置的温度均在180℃以下,远低于DPF的最高使用温度;PM的氧化界面随来流方向从上游向下游移动;DPF轴向和径向温度梯度均小于30℃/cm,低于DPF温度梯度限值;再生时间来看载体B和载体C的再生效果优于载体A;载体C中DPF内部流速分布最为均匀,有利于DPF的再生;载体C中DPF的最大温度梯度小于载体A和载体B,所承受的热应力最小,故载体C的结构更有利于DPF的使用寿命。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机颗粒捕集器 低温等离子体 再生 氧气 温度 载体结构

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柴油机颗粒过滤器工作过程中捕集颗粒物的试验研究 被引量：6

6

作者 施蕴曦 蔡忆昔 +3 位作者 朱磊 陈祎 赵闯 王为凯 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期24-29,35,共7页

对柴油机颗粒过滤器(diesel particulate filter,DPF)进行了颗粒物(particulate matter,PM)在线捕集试验。通过发动机废气排放颗粒物粒径谱仪EEPS-3090分析了DPF对不同粒径PM的捕集特性;通过扫描电镜仪和热重分析仪探究了DPF前后端PM的... 对柴油机颗粒过滤器(diesel particulate filter,DPF)进行了颗粒物(particulate matter,PM)在线捕集试验。通过发动机废气排放颗粒物粒径谱仪EEPS-3090分析了DPF对不同粒径PM的捕集特性;通过扫描电镜仪和热重分析仪探究了DPF前后端PM的堆积形貌及氧化特性。研究结果表明:DPF对大粒径颗粒物的捕集效果优于小粒径颗粒物,聚集态颗粒物基本被DPF完全拦截;DPF孔道过滤壁面的深层碳烟减小了微孔孔径,随着采样时间的增加,DPF对PM的捕集率升高。柴油机排气流经DPF后,逃逸出少量PM,以核态颗粒物为主。与DPF前端相比,后端PM的挥发性组分含量升高,元素碳的含量下降,氧化活性增强。 展开更多

关键词 柴油机颗粒过滤器 颗粒物 粒径 捕集

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氧气流量控制策略对低温等离子体技术再生柴油机微粒捕集器的影响 被引量：2

7

作者 施蕴曦 蔡忆昔 +3 位作者 李弘扬 李小华 徐辉 李伟俊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期74-79,118,共7页

以O2为气源,利用自行设计的低温等离子体喷射系统对柴油机微粒捕集器（DPF）进行再生试验研究;在O2总量相同、O2流量为3-7L/min时,设计了3种O2流量控制策略,即恒流量法、递增流量法和递减流量法;通过监测再生产物中CO、CO2体积流量变化... 以O2为气源,利用自行设计的低温等离子体喷射系统对柴油机微粒捕集器（DPF）进行再生试验研究;在O2总量相同、O2流量为3-7L/min时,设计了3种O2流量控制策略,即恒流量法、递增流量法和递减流量法;通过监测再生产物中CO、CO2体积流量变化,分析了O2流量控制策略对微粒（PM）的氧化分解和DPF再生效果的影响。研究结果表明,O2流量增大,O3流量增大,进入DPF的O3增多,PM的氧化得到促进。反应初始时3种流量控制方案下CO、CO2流量均急剧上升;随着反应的进行,恒流量法的CO、CO2流量趋于平稳;递增、递减流量法的CO、CO2体积流量在跨越试验阶段分别呈直线上升、下降趋势,在同一个试验阶段保持稳定。CO、CO2、CO＋CO2中C的质量变化趋势相同,质量大小由高到低为递减流量法—递增流量法—恒流量法。变O2流量法的DPF再生效果优于恒O2流量法,采用递减流量法时PM被分解的质量最多且其控制的O2流量随再生阶段由大到小变化时可达到较优的DPF再生效果。 展开更多

关键词 柴油机 微粒捕集器 低温等离子体技术 再生

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NTP技术降低柴油机PM排放及低温再生DPF的研究 被引量：2

8

作者 施蕴曦 蔡忆昔 +3 位作者 王静 李小华 樊润林 陈祎 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期67-78,共12页

针对柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)传统再生方法的缺陷,根据低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)放电理论,探索了NTP低温再生DPF技术。从化学反应动力学角度探讨了基于NTP技术的DPF再生反应机理,并利用现代测试分... 针对柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)传统再生方法的缺陷,根据低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)放电理论,探索了NTP低温再生DPF技术。从化学反应动力学角度探讨了基于NTP技术的DPF再生反应机理,并利用现代测试分析技术研究了NTP对颗粒物(particulate matter,PM)质量粒径分布、微观形貌、碳结构及表面官能团演变的作用规律。建立NTP技术再生DPF的试验系统,对已捕集PM的DPF进行再生试验研究。通过监测PM的氧化分解产物CO、CO2的体积分数和DPF的内部温度,结合DPF的背压变化,研究不同再生初始温度下的PM氧化分解特性和DPF再生特性,并考察NTP技术对DPF再生的安全性。研究结果表明,NTP技术可有效分解柴油机排气中的PM,显著降低DPF的再生温度,且无需催化剂。这为DPF再生提供了新的研究途径。 展开更多

关键词 柴油机 颗粒物 低温等离子体 颗粒捕集器 再生

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空气流量对低温等离子体再生DPF的影响 被引量：1

9

作者 施蕴曦 蔡忆昔 +3 位作者 王静 徐辉 濮晓宇 顾林波 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期509-515,共7页

以空气为气源,利用低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)喷射系统,在不同的空气流量下对DPF进行了再生试验.通过测量再生过程中主要活性物质(O_3,NO_2)以及再生产物中碳氧化物(CO_x)的流量变化,分析了空气流量对DPF再生的影响.结果表明... 以空气为气源,利用低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)喷射系统,在不同的空气流量下对DPF进行了再生试验.通过测量再生过程中主要活性物质(O_3,NO_2)以及再生产物中碳氧化物(CO_x)的流量变化,分析了空气流量对DPF再生的影响.结果表明:空气经NTP发生器放电击穿后产生具有强氧化性的活性物质O_3,NO_2等,能够实现对PM的氧化分解;随着空气流量的增加,O_3质量流量及NO_2体积流量均呈升高的趋势,进入DPF的O_3,NO_2增多,促进PM的分解,CO_x中C的质量呈升高的趋势,升PM分解量呈下降的趋势;当空气流量为18.5 L·min^(-1)时,PM被氧化分解的量最多,DPF的再生效果最为显著;当空气流量为5.0 L·min^(-1)时,升PM分解量最大,空气的利用率最高. 展开更多

关键词 柴油机 微粒捕集器 再生 低温等离子体 空气 流量

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雨课堂在“内燃机构造”教学中的应用 被引量：1

10

作者 施蕴曦 蔡忆昔 《教育教学论坛》 2019年第47期193-194,共2页

"内燃机构造"作为动力机械专业学生的入门专业课,是后续专业学习的重要基础。基于该门课程的特点及教学现状,寻求契合时代背景的新教学模式至关重要。"雨课堂"智慧教学工具引入"内燃机构造"课程,科学覆... "内燃机构造"作为动力机械专业学生的入门专业课,是后续专业学习的重要基础。基于该门课程的特点及教学现状,寻求契合时代背景的新教学模式至关重要。"雨课堂"智慧教学工具引入"内燃机构造"课程,科学覆盖课前-课上-课后的每一个教学环节,将智能通信工具从学习阻碍转变为学习助手,为教学插上了互联网的翅膀,调动了学生的积极性,提高了课堂教学质量,创造了崭新的结构类课程的教育教学模式。 展开更多

关键词 雨课堂 内燃机 智慧教学 改革

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O_(3)质量浓度对低温等离子体氧化柴油机PM的影响

11

作者 施蕴曦 周银 +3 位作者 王为凯 蔡忆昔 李小华 朱磊 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期127-134,共8页

为高效利用臭氧(O_(3))氧化去除柴油机颗粒物(PM),探究O_(3)自身热分解规律,分析不同O_(3)质量浓度的低温等离子体(NTP)气体对柴油机颗粒物的去除量和可溶性有机物(SOF)组分的影响.基于O_(3)热分解反应方程和Arrhenius公式推导出O_(3)... 为高效利用臭氧(O_(3))氧化去除柴油机颗粒物(PM),探究O_(3)自身热分解规律,分析不同O_(3)质量浓度的低温等离子体(NTP)气体对柴油机颗粒物的去除量和可溶性有机物(SOF)组分的影响.基于O_(3)热分解反应方程和Arrhenius公式推导出O_(3)热分解反应动力学计算公式,分析了反应温度对O_(3)变化的影响.搭建了低温等离子体氧化去除颗粒物的试验系统,对低温等离子体作用前、后的颗粒物去除量以及SOF进行分析.结果表明:O_(3)热分解的反应活化能为2.81×10^(4) J/mol、温度为80~100℃时O_(3)具有较低的分解率和较优的反应速率.O_(3)质量浓度的提高对NTP氧化去除柴油机颗粒物的效果非常显著.低温等离子体对PM中SOF的作用主要体现在碳链的缩减,并在碳链中键入O.随着O_(3)质量浓度的增加,SOF组分中含氧基团的组分比例提高,并且组分中的含氧基团数量增多. 展开更多

关键词 柴油机 颗粒物 低温等离子体 可溶性有机物

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NTP喷射系统再生泡沫陶瓷PM吸附体的试验 被引量：7

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作者 蔡忆昔 施蕴曦 +3 位作者 李康华 李小华 江飞 董淼 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期621-625,共5页

建立了NTP喷射系统再生泡沫陶瓷PM吸附体的试验系统,以氧气为气源,研究了当温控区域温度和氧气流量不同时,NTP发生器产生的活性物质再生泡沫陶瓷PM吸附体的规律.结果表明:当氧气流量保持不变时,PM吸附体的再生时间随温控区域温度的升高... 建立了NTP喷射系统再生泡沫陶瓷PM吸附体的试验系统,以氧气为气源,研究了当温控区域温度和氧气流量不同时,NTP发生器产生的活性物质再生泡沫陶瓷PM吸附体的规律.结果表明:当氧气流量保持不变时,PM吸附体的再生时间随温控区域温度的升高呈先缩短后延长的趋势,当温控区域的温度为225℃时,再生时间较短;当温控区域的温度保持不变时,PM吸附体的再生时间随氧气流量的增加呈先缩短后延长的趋势,当氧气流量为4 L·min-1时,PM吸附体的再生效果较好;间接低温等离子体技术可以在较低温度下有效去除PM,实现PM吸附体的离线再生,为NTP喷射系统高效再生DPF提供理论和试验依据. 展开更多

关键词 低温等离子体 颗粒 捕集器 再生 氧气

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掺混聚甲氧基二甲醚对柴油机排放的影响 被引量：13

13

作者 田晶 蔡忆昔 +2 位作者 濮晓宇 顾林波 施蕴曦 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第1期73-82,共10页

为研究聚甲氧基二甲醚(PODE)/柴油混合燃料对柴油机颗粒物(PM)粒径分布和各模态颗粒捕集效率的影响,将PODE按照体积百分比0%、10%、20%和30%与柴油混合,在不对柴油机做任何改动的情况下,进行排放测试,测量NO_x排放和DPF前后的颗粒粒径分... 为研究聚甲氧基二甲醚(PODE)/柴油混合燃料对柴油机颗粒物(PM)粒径分布和各模态颗粒捕集效率的影响,将PODE按照体积百分比0%、10%、20%和30%与柴油混合,在不对柴油机做任何改动的情况下,进行排放测试,测量NO_x排放和DPF前后的颗粒粒径分布.结果表明:随着PODE掺混比提高,NO_x排放在10%~50%负荷工况下呈上升趋势,75%~100%负荷工况下呈先上升后下降的趋势;NO_2/NO_x随着PODE掺混比的提高呈上升趋势.PODE的添加可有效降低PM排放.与柴油相比,燃用PODE掺混比20%的混合燃料时,降低PM效果最好;100%负荷工况下,PM总数量浓度降低了18.93%,总体积浓度降低了31.27%.掺混PODE,使DPF对PM的捕集效果减弱,10%~50%负荷工况下较为明显,但捕集率依然可以达到95%以上. 展开更多

关键词 聚甲氧基二甲醚 排放物 颗粒物 DPF 捕集率

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O_3/N_2氛围下微粒沉积特性对DPF再生的影响 被引量：5

14

作者 徐辉 蔡忆昔 +2 位作者 李小华 施蕴曦 丁道伟 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期149-154,共6页

建立臭氧(O_3)与微粒(PM)的化学反应动力学模型,探究微粒层分布、微粒层最小厚度和微粒加载量对微粒捕集器(DPF)再生过程的影响,并对再生模型进行验证.结果表明:DPF内部微粒层的均匀分布可有效避免O_3穿透现象,提高O_3利用率,增大DPF再... 建立臭氧(O_3)与微粒(PM)的化学反应动力学模型,探究微粒层分布、微粒层最小厚度和微粒加载量对微粒捕集器(DPF)再生过程的影响,并对再生模型进行验证.结果表明:DPF内部微粒层的均匀分布可有效避免O_3穿透现象,提高O_3利用率,增大DPF再生速度,缩短DPF实现再生所用的时间;当微粒加载量一定时,微粒层最小厚度越大,微粒层分布越趋于均匀,DPF壁面峰值温度和再生速度越大,DPF实现完全再生时间越短.O_3/N_2氛围下,DPF离线再生的壁面峰值温度较低,可显著降低对DPF载体造成的热损坏;增加微粒加载量,可提高微粒的氧化速率和O_3利用率;可在不严重影响发动机工作性能的前提下,尽可能增加DPF的微粒加载量,提高再生经济性. 展开更多

关键词 柴油机 微粒捕集器 臭氧 微粒层分布 微粒加载量

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低温等离子体喷射策略对柴油机EGR冷却器积碳再生的影响 被引量：5

15

作者 李伟俊 李小华 +3 位作者 蔡忆昔 施蕴曦 郑益 陈亚运 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期543-548,共6页

利用低温等离子体(NTP)喷射系统,对自行设计的分段型废气再循环(EGR)冷却器进行了NTP喷射再生试验.试验采用4种不同的喷射策略,控制活性气体总流量均为10,L/min,改变各进气口流量大小.通过测量内部轴向温度及反应物中CO和CO_2的体积分数... 利用低温等离子体(NTP)喷射系统,对自行设计的分段型废气再循环(EGR)冷却器进行了NTP喷射再生试验.试验采用4种不同的喷射策略,控制活性气体总流量均为10,L/min,改变各进气口流量大小.通过测量内部轴向温度及反应物中CO和CO_2的体积分数,分析了不同策略对再生的影响.结果表明:分段喷射改变了EGR冷却器内部轴向温度场变化规律,使得后半段温升ΔT较高.不同策略中CO和CO_2体积分数的变化趋势总体保持一致,均为先升后降,但CO体积分数比CO_2的低.运用分段喷射策略可以提高NTP活性气体的利用率,故分段喷射再生效果均优于未分段再生.其中,策略4采用各进气口逐级递减的流量配比,积碳去除量最多,为2.42,g,是未分段喷射再生的两倍,再生效果最好. 展开更多

关键词 柴油机 低温等离子体 分段喷射策略 废气再循环冷却器 积碳再生

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低温等离子体对柴油机排放颗粒物组分净化效果的热重分析 被引量：6

16

作者 蔡忆昔 樊润林 +3 位作者 施蕴曦 崔应欣 季亮 陈祎 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第16期57-64,共8页

为探究低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)对柴油机排气中颗粒物(particulate matter,PM)不同组分的净化效果及作用规律。利用自行设计的NTP发生器以O2为气源生成NTP活性物质并喷射入柴油机排气中,在不同的反应温度下对PM进行净化试... 为探究低温等离子体(non-thermal plasma,NTP)对柴油机排气中颗粒物(particulate matter,PM)不同组分的净化效果及作用规律。利用自行设计的NTP发生器以O2为气源生成NTP活性物质并喷射入柴油机排气中,在不同的反应温度下对PM进行净化试验。通过滤膜对反应前后的PM分别进行采样并进行热重分析。热重分析中采用变气氛的控制策略实现将PM中挥发性组分(volatile fraction,VF)和元素碳(elemental carbon,EC)失重过程的区分,并利用阿伦尼乌斯(Arrhenius)法对EC进行了氧化动力学分析。试验结果表明在反应温度为120℃时,NTP对PM的去除量最大,达到了66.79%,对EC的去除量也达到了各反应温度下的最大值。经NTP处理后,VF的挥发起始温度与终止温度无明显变化,PM中VF的质量分数下降了5.86%~13.90%,变化幅度随着反应温度的升高而提高。LVF(low volatile fraction)在VF中所占质量分数明显上升,表明NTP与VF中不同组分的反应速率有明显差异。EC在NTP的作用下氧化起始温度和终止温度降低了30~40℃。EC的表观活化能在NTP处理后从175.97~210.49 k J/mol降低至94.13~109.13 k J/mol。依据EC曲线变化可总结出反应温度的升高对NTP处理EC过程的影响主要体现在处于半氧化态的EC质量分数的上升。该文证实了NTP能够对柴油机排气中PM进行有效去除,为NTP应用于排气处理提供了试验依据。 展开更多

关键词 柴油机 排气 颗粒物 低温等离子体 热重分析 氧化活性 表观活化能

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DPF热再生过程影响因素研究 被引量：9

17

作者 李小华 丁道伟 +2 位作者 施蕴曦 陈亚运 蔡忆昔 《车用发动机》 北大核心 2014年第2期40-45,共6页

建立了柴油机微粒捕集器(DPF)的热再生模型,研究了再生条件(混合气流量、再生温度、氧气浓度、初始微粒层厚度)对DPF再生过程中壁面温度峰值、最大温差、再生时间或单位再生时间和能量效率的影响。研究结果表明,适当增大混合气流量、提... 建立了柴油机微粒捕集器(DPF)的热再生模型,研究了再生条件(混合气流量、再生温度、氧气浓度、初始微粒层厚度)对DPF再生过程中壁面温度峰值、最大温差、再生时间或单位再生时间和能量效率的影响。研究结果表明,适当增大混合气流量、提高再生温度和氧气浓度都可以缩短再生时间;氧气浓度过高、初始微粒层太厚会导致再生过程中DPF的壁面温度峰值及最大温差过大;混合气流量过大会降低再生过程中能量利用率;再生温度为900K时,再生效果最佳。 展开更多

关键词 柴油机 微粒捕集器 热再生 能量效率

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氧气/空气源低温等离子体发生器的性能对比分析 被引量：2

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作者 李小华 李伟俊 +4 位作者 蔡忆昔 施蕴曦 徐辉 顾林波 濮晓宇 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期103-108,共6页

为对比不同气源的介质阻挡放电型低温等离子体发生器的性能参数,分别以氧气和空气为气源,对发生器进行了静态对比试验,研究了放电电极面积、放电电压峰峰值、气体体积流量对放电功率、单周期电荷传输量、O_3浓度、O_3产量和O_3产率的影... 为对比不同气源的介质阻挡放电型低温等离子体发生器的性能参数,分别以氧气和空气为气源,对发生器进行了静态对比试验,研究了放电电极面积、放电电压峰峰值、气体体积流量对放电功率、单周期电荷传输量、O_3浓度、O_3产量和O_3产率的影响。结果表明,当放电电极面积增大时,放电功率和单周期电荷传输量均线性增大,但空气源对应的放电功率和单周期电荷传输量及其增长速率较低;此时,氧气和空气源的O_3浓度整体呈上升趋势而O_3产率则呈下降趋势。当放电电压峰峰值增大时,氧气和空气源的放电功率和单周期电荷传输量均显著增大,且后期增大速率加快;O_3浓度均先升后降而O_3产率则逐渐减小,高浓度和高产率不可兼得。不同放电频率下,氧气源的最大臭氧浓度大于55 mg/L,空气源的最大臭氧质量浓度在4～8 mg/L之间。当气体体积流量增大时,氧气源的放电功率和单周期电荷传输量均先上升后趋于平缓,而空气源的放电功率和单周期电荷传输量则逐渐增大;氧气源的O_3浓度下降,O_3产量上升直至平缓,而空气源的O_3浓度则先增后减,O_3产量逐渐上升但上升速率放缓;氧气源和空气源的O_3产率均随气体体积流量的增大而缓慢上升。以氧气为气源时,气体体积流量不宜超过10 L/min;以空气为气源时,气体体积流量可选取为9 L/min左右。研究结果可为低温等离子体喷射系统优化及柴油机颗粒物捕集器的再生研究提供参考。 展开更多

关键词 柴油机 排气 颗粒 氧气/空气 介质阻挡放电 低温等离子体 放电功率 颗粒物捕集器

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负荷对柴油机微粒捕集器再生的影响 被引量：3

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作者 李弘扬 蔡忆昔 +2 位作者 施蕴曦 李小华 徐辉 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期200-204,共5页

分别在柴油机25%、50%、75%、100%负荷下,对柴油机微粒捕集器(DPF)进行了PM采样试验。以氧气为气源,利用自行设计的低温等离子体(NTP)喷射系统,对采样后的DPF进行再生试验。通过测量再生产物中碳氧化物(CO_x)体积分数的变化,分析了柴油... 分别在柴油机25%、50%、75%、100%负荷下,对柴油机微粒捕集器(DPF)进行了PM采样试验。以氧气为气源,利用自行设计的低温等离子体(NTP)喷射系统,对采样后的DPF进行再生试验。通过测量再生产物中碳氧化物(CO_x)体积分数的变化,分析了柴油机负荷对PM分解和DPF再生的影响。研究结果表明:随着负荷的增加,CO物质的量先减小后趋于平稳,CO_2物质的量呈先增大后减小的趋势;当负荷为50%时,CO_x物质的量较大,PM被氧化分解的量较多,DPF的再生效果较好。NTP活性物质对柴油机中等负荷下PM的氧化分解能力较为显著。 展开更多

关键词 内燃机 柴油机 微粒捕集器 低温等离子体 再生 负荷

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NTP转化C_3H_6/NO/N_2气氛中NO及发射光谱分析 被引量：2

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作者 李小华 韦星 +3 位作者 蔡忆昔 施蕴曦 江飞 董淼 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期1056-1061,共6页

利用介质阻挡放电产生低温等离子体转化C3H6/NO/N2气氛中NO,结合发射光谱诊断法研究了碳氢化合物C3H6对NO转化的影响。研究结果表明,随着放电功率的升高,NO转化率先升高后逐渐趋于平缓,NO2浓度持续降低,N2O浓度呈先升高后降低趋势,NO主... 利用介质阻挡放电产生低温等离子体转化C3H6/NO/N2气氛中NO,结合发射光谱诊断法研究了碳氢化合物C3H6对NO转化的影响。研究结果表明,随着放电功率的升高,NO转化率先升高后逐渐趋于平缓,NO2浓度持续降低,N2O浓度呈先升高后降低趋势,NO主要被还原为N2;相同放电功率下,随着C3H6初始浓度升高,NOx转化率和N2O浓度升高、NO2浓度降低;添加C3H6会降低N2第二正带系和NO-γ带的发射光谱强度,产生CN自由基的激发跃迁谱线,影响NO的化学反应机制,同时生成了棕黄色的聚合物。 展开更多

关键词 低温等离子体 发射光谱 碳氢化合物 NO转化 自由基 化学反应

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