一、车用柴油机排放污染物生成机理及控制技术（论文文献综述）
李靓雪[1]（2021）在《不同进气增压模式对柴油机及DPF性能影响研究》文中进行了进一步梳理基于我国地理情况及最新实施的国Ⅵ排放法规,增压柴油机与后处理系统匹配能够在提高柴油机高原适应性同时满足排放法规要求。本文主要研究不同进气增压模式对柴油机及DPF性能影响。本文通过搭建单级增压柴油机及两级增压柴油试验台架对其万有特性进行对比分析,结果表明:两级增压柴油机动力性好,但NOx排放较高,小负荷Soot排放较高。柴油机采用两级增压模式匹配后处理系统后进气性能、压力升高率、NOx等降幅均大于单级增压柴油机。同时两级增压柴油机DPF压降高于单机增压,高海拔时压降高于低海拔。灰分沉积相较于碳加载对柴油机性能影响更加显着,同时其对于两级增压柴油机性能影响更大,有效热效率下降主要是由于传热损失增大。单级增压高转速时,由于增压系统工作状态不同,柴油机性能随碳载量、灰分量增大整体性能表现更优。相同灰分沉积及碳加载条件下,两级增压柴油机匹配DPF压降更大。基于不同增压模式对柴油机及DPF变海拔特性研究,进一步对不同增压模式下柴油机匹配DPF结构参数进行优化。结果表明:载体目数越小其压降越大,且随着灰分沉积及碳载量的增多,DPF压降上升速率更快。DPF进出口孔径比例在1.3时压降特性表现最佳。单级增压柴油机匹配DPF捕集效率高于两级增压。针对所确定的载体结构,进一步探究不同增压模式下载体配比、长径比对柴油机及DPF性能影响规律。研究表明:不同进气模式柴油机匹配不同体积DPF对其性能影响不明显。随碳载量及灰分沉积增大,DPF配比越小压降上升速率越快,配比越大载体容灰能力越强,两级增压柴油机性能对灰分量及碳载量增大表现更为敏感。载体长径比增大对柴油机性能影响更大,扭矩有明显下降趋势,DPF压降增大,NOx排放减少,两级增压各项性能整体变动更大。灰分分布系数增大对长径比小载体影响更小,其容灰能力更强,压降越低且上升速率更慢。不同进气增压模式匹配DPF,其压降降幅差异不明显。EGR技术是降低NOx排放的主要机内净化技术。而柴油机在低负荷低转速工况下存在EGR引入能力较差的问题,本文针对TST、RTST系统匹配后处理系统对柴油机引入EGR能力进行研究,同时对比原机与匹配后处理系统性能差异。结果表明:匹配后处理系统后两种增压系统在低转速引入EGR能力较差问题均得以改善。高转速时柴油机扭矩随EGR率增大而增高,DPF压降随EGR率增大而降低。同时EGR率仅靠高压级涡轮机叶片开度控制时,柴油机匹配后处理系统后引入EGR能力提高。高转速时进气流量随VGT开度先小幅上升后下降。DPF压降随EGR率增大先升后降,同EGR率高转速压降高于低转速。EGR率相同时,匹配后处理系统柴油机VGT开度更大。VGT开度越小,EGR率越大,缸内燃烧恶化,当VGT开度小于0.4时,柴油机经济性、动力性迅速下降,排气损失大幅增加。NOx排放随EGR率增大而减小。针对RTST系统匹配后处理系统柴油机变海拔工作特性研究发现:高转速下,0km-3km时DPF压降随VGT开度先增大后减小,扭矩随其开度增大而减小。低转速下,DPF背压随VGT开度增大而减小。扭矩随其开度增大,先增大后减小。
王姝欢[2]（2020）在《车用柴油机后处理装置匹配性能研究》文中进行了进一步梳理被广泛应用在机动车领域的柴油机,其污染物排放问题受到了诸多关注。随着机动车排放法规的日渐严苛,SCR作为降低柴油机氮氧化物排放最有效的装置有了更高标准的升级要求。SCR载体规格的匹配设计和反应条件的优化影响着柴油机及后处理装置的性能,其良好的流动与混合特性更是Urea-SCR封装系统拥有高效的NOx转化和低氨泄漏的关键。本文为此展开了详细研究。首先基于AVL-BOOST软件优化标定铜基分子筛的SCR瞬态模型,结合某具体车用柴油机的技术参数及测量得到的工况数据,研究了SCR载体结构的匹配以及氨氮比、空速、DOC氧化性对SCR催化剂性能的影响。结果表明:催化器的NOx转化效率和载体压降随着载体体积的增加呈上升趋势,氨逃逸量会相应减少,SCR载体体积一般为柴油机排量的2倍;载体长径比对压降有重要影响,长径比小些的催化器具有更好的性能。中温阶段氨氮比保持为1时氮氧化物几乎可完全转化,出口氨泄漏量近乎零;高温范围内因NH3氧化反应的大量进行需通入过量氨气才能提高转化效率,氨泄漏量忽略不计。空速影响低温阶段催化器的转化效率、氨泄漏量及压降。DOC的氧化反应提高排气温度的同时能增加尾气中NO2/NOx的比例,使得SCR的NOx转化效率上升,氨逃逸量大大减少。应用AVL-FIRE平台建立直筒式集成后处理装置的三维模型,改变混合段的螺旋圈数,以此探讨氨均匀性对NOx转化效率的影响;调整尿素喷射量分析氨氮比的变化对SCR流动混合特性的影响。主要结论如下:不同螺旋圈数的混合段内产生的流场相似,排气流经螺旋段后充分混合形成旋流,SCR进口截面的NH3分布受其影响,变化分为三个阶段,其出口NOx转化效率的增长趋势随氨均匀性的变化而改变。氨氮比对氨气浓度分布状态没有影响,氨均匀性的指数不变,NO浓度在催化剂内的径向分布受气流流动的影响。当氨氮比为1、1.1和1.2时,NOx转化效率和N2O的生成量随其增加而增加。
李振宁[3]（2020）在《基于NRSC的非道路柴油机后处理系统的匹配设计和优化研究》文中研究说明随着我国环境保护进程的加速,柴油机行业的排放标准也随之提高,非道路四阶段排放法规即将实施,相比于三阶段法规而言,四阶段排放限制在PM减少90%,NOx减少12%,HC减少12%。经研究,DOC+DPF+SCR的发动机复合式后处理系统能够有效的实现对HC、CO、PM和NOx的净化,同时不依赖发动机机内净化,对发动机有较少的改造,能够较快速实现发动机减排的要求,具有良好经济性。因此本文围绕非道路四阶段的后处理匹配设计开展研究,对DOC+DPF+SCR的复合式后处理系统进行了研究,首先进行了发动机台架试验以获得仿真所需的边界条件,随后搭建了发动机整机模型,分别从DOC、DPF和SCR的结构入手,分析了系统各单元对排放物的净化能力,并且在发动机台架进行了后处理系统验证,同时对DOC、DPF和SCR工作策略进行了进一步优化,对发动机后处理系统的设计具有一定的指导意义。本文以某非道路用四缸高压共轨电控增压柴油机为研究对象,围绕非道路四阶段后处理系统匹配设计开展研究,以非道路稳态循环工况（the Non-Road Steady Cycle,NRSC）结果为评价标准。首先根据柴油机后处理系统的工作特性和排气污染物的理化性质,确定了柴油氧化催化器（Diesel Oxidation Catalyst,DOC）—柴油机颗粒物捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）—选择性催化还原器（Selective Catalytic Reduction,SCR）的发动机后处理系统布置方式;随后搭建柴油机试验台架,进行发动机初始标定,获得发动机外特性曲线和发动机原机排放数据;根据发动机整机结构参数和台架试验数据搭建整机仿真模型,为后续后处理系统的设计提供入口边界条件。建立DOC仿真模型,研究了 DOC不同载体结构CO、HC、NO处理效率的影响;结果表明,CO转化效率较高,受结构变化影响较小;HC转化效率随直径增大而增大;NO处理效率随直径和目数的增大而增大;考虑到污染物去除效率和后处理安装空间,选择140mm×170mm×400目作为DOC载体尺寸。利用DOC仿真模型给出的边界条件建立DPF仿真模型,在NRSC稳态八工况循环下对DPF进行加载,根据PM捕集效率与排气压降进行了 DPF载体设计;结果表明,颗粒捕集效率随长度的增加而增加;当载体目数为150目时,捕集效率随着直径增大而增加,载体目数为150目时,捕集效率随着直径增大而下降。在DPF载体规格选择120mm×150mm×200目时,可以满足对颗粒物排放的控制同时对发动机工作影响较小。建立Fe分子筛SCR模型,探究不同SCR载体机构对NOx转化效率及NH3泄漏量的影响;结果表明,NOx转化效率随直径、长度和目数均提高;当SCR结构为170mm×250mm×300目时,各工况下NOx转化效率最高同时NH3泄露量较少。连接发动机与DOC+DPF+SCR的复合后处理系统,进行一维耦合计算,并进行发动机后处理系统的台架试验验证。对比结果表明,为所选发动机匹配的后处理系统在NRSC稳态八工况循环中可以满足非道路四阶段的排放要。采用了缸内后喷提高DOC出口处温度,以利于DPF内的主动再生,恢复DPF捕集能力。对SCR中NRSC循环的尿素喷射策略进行了优化,增加了 NOx排放,减少了 NH3泄漏量,减少了后处理系统成本,优化后的NOx排放和NH3泄漏均满足非道路四阶段排放标准。
安美生[4]（2020）在《柴油-煤油宽馏程混合燃料对柴油机燃烧与整机性能的影响》文中研究指明燃料的理化特性对柴油机燃烧过程与整机性能有着重要的影响,相关研究显示,通过燃料的设计与优化,对其理化特性进行改进,是合理组织燃烧与降低污染物排放的有效手段之一。本文采用柴油-煤油宽馏程混合燃料,通过试验手段,研究混合燃料对柴油机燃烧过程和整机性能（动力性、经济性、排气温度、污染物排放）的影响规律,以期为实现柴油机的高效与清洁燃烧提供新的思路与试验依据。主要研究工作与结论为:按照RP3航空煤油的体积比分别为20%、40%与60%与国VI柴油进行混合,配制得到3种具有不同理化特性的柴油-煤油宽馏程混合燃料（D80K20、D60K40与D40K60）。计算结果显示,RP3掺混比的增加使混合燃料的密度、十六烷值、运动黏度和表面张力都减小,低热值增加,T10、T50与T90（10%、50%和90%体积馏出温度）都降低。以KM195柴油机为试验样机,搭建了柴油机测试台架,选取高、中、低不同转速,以及3种转速各自对应的大、中、小负荷为试验工况,研究了柴油-煤油宽馏程混合燃料对柴油机燃烧过程和整机性能的影响规律。燃烧参数测试与计算结果表明,随着RP3掺混比的增加,缸内燃烧压力峰值变化不大,最大缸内压力升高率略有上升,预混燃烧瞬时放热率峰值增大,扩散燃烧瞬时放热率峰值减小,与缸内燃烧压力峰值及预混和扩散燃烧瞬时放热率峰值相对应的曲轴转角后移;滞燃期变长,燃烧持续期缩短,预混燃烧累积放热百分比增大,扩散燃烧累积放热百分比减小,燃烧重心CA50略有推迟;缸内最高燃烧温度变化不大,燃烧循环变动系数COV（IMEP）增大,特别是在低转速、小负荷运行工况下。柴油机整机性能测试与计算结果显示,柴油-煤油宽馏程混合燃料对柴油机动力性和经济性的影响不大,但会导致排气温度的降低。此外,不同试验工况下,随着RP3掺混比的增加,核态颗粒物的数量浓度、表面积浓度、体积浓度以及质量浓度都增加,积聚态颗粒物的数量浓度、表面积浓度、体积浓度以及质量浓度都降低,颗粒物的总数量浓度、总表面积浓度、总体积浓度以及总质量浓度都降低。柴油-煤油宽馏程混合燃料能够在不明显增加柴油机NOX排放的基础上,大幅度降低soot排放,而且降低效果随着RP3掺混比的增加更加显着,但会导致THC排放的升高,以及中小负荷工况下CO排放的上升。总结全文,柴油-煤油宽馏程混合燃料能够在不影响柴油机燃烧热效率和整机动力性的基础上,大幅度降低柴油机裸机的颗粒物排放,而且能够改善柴油机soot与NOX排放之间的“trade-off”关系,在实现柴油机高效清洁燃烧方面表现出良好的效果。
肖奔[5]（2020）在《高原环境下柴油机SCR性能影响因素研究》文中研究表明随着工业和经济的发展,汽车保有量逐年增加,以发动机排气污染物为源头造成的环境问题愈发严峻,日渐严格的法规要求推动着排放控制技术不断发展,柴油机的主要排放污染物是NOx和PM,二者由于生成机理的不同呈此消彼长的关系,单靠机内净化技术已无法满足排放要求,必须依靠机内与机外技术的配合才能有效控制二者排放。选择性催化还原是专门用于减少柴油机NOx排放的机外手段,技术成熟且效率高,已被广泛使用。NOx转化效率和NH3逃逸量是最重要的两个SCR性能评价指标,也是满足国六法规的关键。排气温度和排气流量的变化会对两个评价指标产生重要影响,而柴油机在不同海拔下运行时排气温度和排气流量是不一样的,这就需要SCR控制策略能有较好的海拔适应和调控能力。研究不同海拔下SCR性能影响因素及规律能为SCR控制策略的优化丰富理论基础,对提升SCR海拔适应性有重要意义。以一台2.0L高压共轨柴油机为研究对象,依托AVL试验台架及尾气采集设备,结合大气模拟系统,分别在80kPa、90kPa、100 kPa大气压力下进行了柴油机外特性试验,研究不同海拔下柴油机的性能和原始排放,并对排气温度、排气流量和海拔变化对NOx转化效率和氨逃逸量的影响展开研究,利用试验数据运用AVL BOOST搭建一维模型,以不同海拔为基础,耦合排气温度和排气流量分析对SCR性能的影响,运用响应曲面法进行方案设计并提出预测模型,最后进行响应曲面分析。研究结果如下:（1）柴油机动力性、经济性会随着海拔升高而降低。海拔越高,柴油机扭矩及功率越低,燃油消耗率越高,在低速时不同海拔下的柴油机性能差异更明显;随着海拔的升高排气温度会升高而排气流量会下降;柴油机NOx和排气氧含量随海拔升高而降低,CO、CO2和HC排放都随海拔升高而增大。（2）NOx转化效率随排气温度升高呈现先增大后减小的规律,230℃至320℃温度区间转化效率从43.3%上升到78.6%,增加35.3%;320℃以后转化效率随温度升高涨幅减小,至380℃时转化效率达到最高86.7%,随后温度持续升高但转化效率逐渐降低,至560℃时转化效率降至59.5%,较最大转化效率降低27.2%。氨的逃逸量随着温度的上升先减小后小幅上升,230℃时至410℃,氨逃逸量从348.3ppm降至20.6ppm,降幅达94%,之后伴随温度继续升高氨逃逸量略有增加,氨逃逸量从20.6ppm增加到73.5ppm,增加52.9ppm。NOx转化效率随排气流量增大总体呈下降趋势,随着温度的上升,排气流量对NOx转化效率的影响越来越小,250℃时最大转化效率为49.7%,最小转化效率为28.2%,下降21.5%,300℃转化效率下降14.6%,350℃时转化效率下降8.7%;随排气流量的增大,氨泄漏量不断增大,且温度越低氨泄漏量随排气流量的变化幅度越大。（3）海拔越高,排气温度越高而排气流量越低,使得NOx转化效率越高,随着转速的升高转化效率降低,低速时海拔影响显着,中高速时影响较小。海拔越高,氨的逃逸量越小,转速从低到高氨逃逸量先减小后增加,低速时氨逃逸量海拔差异较小,中高速时差异较大,不同海拔氨逃逸量最大差值发生在2400r/min时,80kPa逃逸量为17.8ppm,100kPa逃逸量为138.8ppm,相差121ppm,最小差值发生在1400r/min时为13.4ppm。（4）结合实验数据及SCR参数,运用AVL BOOST建立一维模型,仿真结果表明:三个海拔下NOx转化效率随温度变化规律一致,排气温度升高转化效率先上升后下降,海拔越高,NOx转化效率越低;随着温度的升高氨逃逸量先降低后升高,且海拔越高氨的逃逸量越少。三个海拔下NOx转化效率都随排气流量的增大而减小,但是在不同的温度下减小幅度不一样,低温（230℃～320℃）和高温（450℃～560℃）时排气流量对转化效率影响较大;相同温度下,海拔越高,NOx转化效率随排气流量减小的幅度越大。不同海拔下随排气流量的增大,NH3的逃逸量不断增加,海拔越高,氨的逃逸量越大,相同排气温度和排气流量下,平原氨逃逸量比高原多。（5）运用响应曲面法进行试验设计,分析大气压力、排气温度和排气流量交互作用对NOx转化效率、NH3泄漏量和排气氧含量的影响,并建立预测模型,结果表明:排气温度是影响NOx转化效率的显着因素,排气温度分别和排气流量、大气压力的交互作用对NOx转化效率影响都很大;排气温度和排气流量都是NH3泄漏量的显着因素,二者交互时对NH3影响最大,排气温度越低排气流量越大,氨的泄漏量就越大;排气流量和大气压力是影响排气氧含量的显着因素,二者交互对O2含量影响最大,海拔越高排气流量越大则排气氧含量越高。
王鹏[6]（2020）在《国六柴油机排气温度控制策略研究》文中认为随着国六法规的实行,柴油机排放物限值更低,这对柴油机后处理系统提出了更高的要求,而国六排放标准采用的瞬态测试循环（World Harmonized Transient Cycle,WHTC）的中、低负荷工况点较多,该区域内发动机排气温度普遍较低（150～350°C）。不利于后处理系统催化氧化,导致柴油机排放增多,此时需要进入排气温度控制策略,提高排气温度,使其满足柴油机后处理系统。DOC作为后处理系统一部分,不仅能减少CO与HC,还能氧化HC放热,提高排气温度。本文以DOC为研究对象,分析DOC的升温特性,采用缸内燃油后喷策略协调DOC的排气温度控制措施,提高发动机的原始排气温度和DOC二次升温的两阶段升温,达到DPF主动再生所需温度。深入分析了国六柴油机后处理系统布局、DOC反应机理及WHTC冷、热循环排气污染物的生成机理,分析了WHTC循环的测试温度与DOC起燃温度的关系,WHTC循环大部分工况下排气温度低于DOC起燃温度,导致DOC无法氧化HC,迫切需要提高排气温度。通过分析柴油机喷油特性,采用近后喷（后喷2）、远后喷（后喷1）与DOC协调策略控制排气温度。基于DOC起燃特性和DOC升温特性建立DOC温度控制模型,DOC起燃特性模块通过PID控制器计算起燃温差所需的进气量与后喷2油量,DOC升温特性模块计算DOC下游期望温差所需的后喷1油量,建模过程中考虑DOC热承受能力、环境热损失、DOC过热保护油量、DOC闭环控制油量、DOC下游温度等条件因素的影响。基于MATLAB/Simulink环境构建DOC温度控制模型,对DOC起燃温度控制功能进行仿真验证,通过台架试验对模型控制功能进行验证,结果表明:启用后喷2时,DPF温度变化率大于DOC上游温度变化率,后喷2末期DPF上游温度为239℃,DOC上游温度为225℃;启用后喷1,DPF上游温度迅速上升到600℃,并且温度维持在600℃一段时间,满足DPF再生温度需求。
常啸天[7]（2020）在《基于国六标准的柴油机SCR系统结构优化及试验研究》文中研究指明柴油发动机具有功率大、扭矩高、动力强等先天优势,在机械、交通、航天、军事等重要领域均起到无可替代的作用,但其尾气排放物是很多空气污染问题的源头。我国国Ⅵ重型柴油机排放法规于2019年7月1日正式实施,这预示着我国对柴油机排气污染物的限制进一步收紧。随着控制排放的方法不断更新换代,越来越多行之有效的技术纷纷涌现。其中,选择性催化还原技术（Selective Catalytic Reduction）是一种被普遍应用于处理NOx污染问题的高效技术手段。本文运用CFD流体仿真方法对SCR催化器结构进行了优化,并通过相关试验验证了优化方案能有效提高系统的催化还原反应速率,具有一定理论价值和现实意义。本文以国内某主机厂的H20型柴油机为研究对象,依托国Ⅵ后处理开发项目。从理论方法出发,探究了国内外排放法规的发展历程,介绍了当前主流的后处理技术路线。然后结合SCR催化转化器的结构和工作原理建立了数值模型,设计出一种新型格栅式混合器。使用建模软件建立SCR系统和不同混合器的三维模型后进行网格划分,将划分好的模型导入仿真软件AVL FIRE内进行CFD流体仿真,设置不同工况的对照组,分别对三种混合器方案的SCR系统进行流场分析,以压力损失、湍动能、NH3分布以及NOx转化效率等因素为评价指标优选出最佳方案并进行台架试验验证。在试验过程中,研究了新型混合器对于混合均匀性及NOx转化效率的影响,验证了模型的可靠性;对SCR的壳体结构进行优化,探究不同工况下壳体结构改变对速度分布、流场分布、压力分布的影响,优选出最佳改造方案。设计试验探究优化后的SCR系统对NOx转化效率的影响因素,分析试验结果发现:装配新型混合器的SCR系统转化效率较高,尿素结晶情况较好,符合国Ⅵ排放污染物限值的要求。最后以WHTC排放循环测试试验验证了装配新型混合器的后处理系统的转化性能对NH3泄露的抑制作用。试验过程中得到以下结论:不同混合器方案压力损失差异很大,压差较大的混合器更容易发生尿素结晶问题,影响催化转化效果;不同工况下,两种方案混合器均能有效提高NH3混合均匀性;对入口扩张管扩张锥角进行改造,角度越大,压力损失也越大,且催化剂容易加速老化,影响催化转化速率;出口收缩管的收缩锥角改变对混合均匀性及催化还原反应速率无明显影响。优化后的SCR催化器较原SCR催化器的NOx转化效率提高了2.1%-4.6%。且在210℃-530℃温度区间内优化后的SCR系统NOx转化效率均高于95%,符合国Ⅵ柴油机SCR系统的开发要求。
蒋渊[8]（2020）在《催化条件下O2/NO2协同氧化炭黑的实验研究》文中研究指明首先用微分法（Achar-Brindley-Sharp-Wendworth,ABSW）、阿仑尼乌斯法（Arrhenius）和综合燃烧特性指数S三种方法,对氧化前期（45～350℃）、氧化后期（350～800℃）以及氧化全过程（45～800℃）,NO2气氛对炭黑颗粒氧化特性的影响进行了研究。结果发现:氧化前期过程中,单独NO2气氛下,炭黑的颗粒的活化能随着NO2浓度的增加逐渐降低,S则随着NO2浓度的升高逐渐升高,从0.89×10-7%2min-2℃-3升高到1.96×10-7%2min-2℃-3;当NO2和氧气共同存在时,NO2浓度较低时,对炭黑颗粒的氧化再生具有协同氧化作用,且随着NO2浓度的增加,协同作用先增加后降低,在NO2浓度在2000×10-6时,协同作用最明显,此时,炭黑颗粒活化能为107kJ·mol-1,S为1.89×10-7%2min-2℃-3。氧化后期,NO2对炭黑颗粒的氧化再生也有协同作用,和在单独O2气氛下炭黑颗粒的氧化特性相比,有NO2气体参与氧化反应时,颗粒的活化能得到了明显地降低,S呈现逐渐上升趋势,活化能从169kJ·mol-1降低到NO2浓度为2000×10-6的110 kJ·mol-1,S则由1.11×10-7%2min-2℃-3上升到1.86×10-7%2min-2℃-3,上升了0.75×10-7%2min-2℃-3。氧化全过程中,炭黑颗粒的活化能随着NO2浓度的升高,活化能先降低后升高,S则先升高后降低,当NO2浓度大于1000×10-6时协同作用最明显,此时活化能为156 kJ·mol-1,S值为1.4×10-7%2min-2℃-3。通过研究发现,NO2和O2具有协同氧化作用,并且在不同氧化阶段,不同NO2浓度,协同作用是不同的,为深入研究碳黑及柴油机排气颗粒的氧化再生特性提供了重要的理论依据。其次运用以上三种氧化动力学方法,研究了不同催化剂（catalyzed diesel particulate filter,CDPF载体碾磨成粉用作催化剂、Pt）对不同气体氛围下（NO2、O2）炭黑颗粒的氧化特性影响的实验,在CDPF载体用催化剂进行研究中,结果发现:NO2和O2对颗粒的燃烧具有一定协同作用,氧化前期,颗粒的活化能随着NO2浓度的升高逐渐降低,从183 kJ·mol-1降低到111 kJ·mol-1,在催化条件下,活化能从162 kJ·mol-1降低到109kJ·mol-1;氧化后期（350～800℃）,颗粒的活化能随着NO2浓度的升高逐渐降低,且在催化状态下降低最多,降幅约28～52 kJ·mol-1;氧化全过程,颗粒活化能随着NO2浓度的升高呈现先下降后升高的趋势,催化剂作用下在NO2浓度为1000×10-6时下降最明显,约93kJ·mol-1。在Pt催化剂下,研究了不同气体氛围（NO2、NO、O2）下,对炭黑颗粒的氧化催化特性影响的实验,结果发现:不同氧气浓度条件下,Pt催化剂能够有效降低炭黑颗粒的活化能,随着氧气浓度的增加,催化状态下S从2.01×10-7%2min-2℃-3上升到6.36×10-7%2min-2℃-3,非催化剂状态下,S由1.1×10-7%2min-2℃-3升高到3.53×10-7%2min-2℃-3,氧浓度20%时最大,S在催化状态下与无催化剂时相比增加了2.83×10-7%2min-2℃-3;不同NO2浓度氛围下,颗粒的表观活化能随着NO2浓度的增大而减小,在NO2浓度为1000×10-6时最小,约120 kJ·mol-1,活化能降低了59 kJ·mol-1,S随着NO2浓度的增大不断增大,在NO2浓度为1000×10-6时最大,为5.66×10-7%2min-2℃-3;不同NO氛围下,颗粒的表观活化能随着NO浓度的增大而减小,在NO浓度为1000×10-6时最小,约112 kJ·mol-1,活化能降低了67 kJ·mol-1;S则随着NO浓度的增大不断增大,在NO浓度为1000×10-6时最大,为6.26×10-7%2min-2℃-3。研究发现,加入催化剂可以降低颗粒活化能和起燃点,并且探究了在催化作用下,不同气体氛围下,炭黑颗粒的氧化催化特性及氧化机理,为深入研究炭黑及柴油机排气颗粒的氧化再生特性提供理论依据。本文利用热动力学方法分析研究柴油机颗粒的氧化特性,可以得到柴油机颗粒在NO2/O2气氛下氧化特性变化,这些变化差异会进一步影响柴油机颗粒在DPF以及CDPF中的氧化再生,因此催化作用下对碳黑颗粒的氧化特性的研究具有重要的意义,也为后处理系统DPF以及CDPF的研究与开发提供了理论依据。
马龙杰[9]（2020）在《碳化硅DPF流场、再生特性及关键影响因素研究》文中指出随着发动机在工程、机械领域的广泛应用,导致了排放污染物的增加,目前机内净化已无法满足法规的要求,结合氧化催化器（Diesel Oxidation Catalyst,DOC）和颗粒捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）不仅可以大幅度降低颗粒物的排放,还可以同时降低HC、CO的排放。本文采用试验和数值模拟的方法,分别对DOC+DPF流动及传热特性、DPF再生特性影响因素进行了研究。基于一种DOC+DPF封装结构,设计了3种不同导流装置的优化方案,并进行了流动及传热特性的仿真。结果表明:（1）封装结构导流装置的开孔率越大,内部流动均匀性越好。最优方案的DOC前端速度均匀性指数和DPF压降分别为96.7%和2.17k Pa;（2）针对有无加装导流装置的封装结构热应力进行仿真发现:应力较大区域为进、排气腔和载体过渡位置,两个方案的最大应力值为94MPa,加装导流装置后载体过渡区域的应力明显减小,最大应力值为84MPa。基于柴油机加装DOC+DPF后处理试验台架,分别进行了有无导流装置的DPF喷油点火再生试验和加装导流装置的DPF喷油助燃再生试验,结果表明:（1）无导流装置的DPF载体在中心较其他区域再生温度高,最高再生温度达到了1239℃,最大温升速率达到了73.9℃/s。优化喷油策略和加装导流装置后最高温度明显减小,最高温度为845℃,最大温升速率为14.9℃/s;（2）对比加装导流装置的DPF喷油助燃再生和喷油点火再生温度特性,结果表明两种再生方式的载体内部温度趋势一致,均沿载体相同轴向前段、中段、后段位置依次增大,相同径向依次减小。喷油助燃方式再生的温升速率较喷油点火方式低,整体温度均匀性较好。结构参数对DPF再生特性的数值模拟结果表明:（1）碳载量为8g/L时,随着载体壁面厚度、目数、出口孔径比的增加,再生最高温度升高,再生速率加快;（2）载体压降随着壁厚的增加而上升,随着目数和进出口孔径比的增加而下降。碳烟沉积对DPF再生特性的数值模拟结果表明:（1）碳烟量为8g/L时,“均匀分布型”分布的碳烟再生温度最高值和载体压降最高,再生速率最快。“线性增加”型分布的碳烟再生初期温度温升速率最快,载体压降和再生速率最低。灰分沉积对DPF再生特性的数值模拟结果表明:（1）碳烟量为8g/L时,灰分分布系数为1时,载体压降和最高温度随灰分量的增加而增大,碳烟再生速率随灰分量增加而升高;（2）碳烟量为8g/L时,灰分沉积量为40g/L时,随着灰分渗透系数的增加,DPF再生最高温度、再生压降、碳烟再生速率均越低;（3）碳烟量为8g/L时,灰分沉积量为40g/L时,随着灰分分布系数的增加,DPF载体再生压降和再生最高温度降低,碳烟再生速率升高,应减少灰分在进口孔道末端的沉积。
周群林[10]（2020）在《柴油机DPF压降、噪声特性及其关键影响因素研究》文中研究表明柴油机工作过程存在着较高NOx、PM排放以及噪声问题。柴油机微粒捕集器（Diesel Particulate Filter,DPF）能有效降低排放颗粒物（Particulate Matter,PM）和粒子数量（Particle Number,PN）,被视为至关重要后处理技术之一。加装DPF会造成排气背压升高,影响发动机动力、经济性;DPF的多孔介质结构理论上具备吸声降噪能力。因此,对DPF在排气压降及噪声特性的研究有重大意义。围绕揭示DPF排气压降及噪声特性,为低背压损失、低噪声排放的DPF结构设计提供工程参考价值。本文基于现有D30柴油机及DPF后处理装置技术参数,建立三维微观孔道模型和一维加装DPF整机模型,对DPF孔道流场和排气压降、噪声进行仿真分析。并搭建D25柴油机加装DOC+CDPF实验台架,对不同载体结构CDPF进行压降试验研究。孔道流场分析结果表明:1)流速在进气孔道内由中心沿径向递减,从入口沿轴向递减趋势,末端存在波纹状流速突变区;排气孔道内流速分布趋势与进气孔道相反;2)进气孔道压力分布较均;低流量下排气孔道压力分布在中后段呈轴向递减,高流量下在后段出现骤增;3)孔道中心颗粒运动速度较高,距离较远;4)小粒径颗粒分布倾向前少后多;同粒径颗粒浓度越大,更倾向于后段分布。DPF对原排噪声的影响结果表明:1)低转速下,DPF插入损失离散峰多且大于0 d B（A）,离散谷量少且绝对值较小;高转速下与之相反,DPF再生噪声量大于低转速;2)低转速下,深层碳烟对DPF排气噪声衰减能力强于中、高转速;3)总噪声随饼层碳烟量增加,其降幅大于四、八阶噪声。碳烟、灰分对DPF压降及噪声的影响结果表明:碳载量越大,DPF排气噪声越小;碳载量4g/L内,深层过滤压降占主导,之后随碳载量增大,碳烟层压降所占DPF总压降比重越大;灰分量同灰分分布系数对DPF影响效果相似,皆随数值的增长,DPF压降越大,对排气噪声衰减能力越强。载体结构参数对DPF压降及噪声的影响结果表明:1)同碳载量,RCD在1.0～1.1较1.1～1.4区间,每增长0.1的压降差异更小;2)RCD越大,不同灰分下压降差异越大,且四、八阶次噪声衰减程度越大;3)孔密度越大,DPF压降越低;孔密度越大,12.5 g/L灰分量下噪声量越大,在25 g/L则反之;4)壁厚值越大,压降越大,噪声量越低。不同结构CDPF压降试验研究结果表明:1)加装不同结构CDPF洁净载体,对称结构相较非对称,在发动机进气流量、扭矩、功率输出都具有一定优势性;非对称结构的CDPF前、后端温度、压力值及压降方面均较高;2)高碳载量下,加装对称CDPF,其发动机进气量、功率、扭矩低于非对称CDPF;非对称CDPF前端压力及压降值均低于对称结构;3)碳载量4 g/L内,非对称CDPF压降高于对称;碳载量4～8 g/L,对称CDPF压降高于非对称;非对称CDPF孔道碳烟层更薄,压降随碳烟量增长更缓;当转速2400 r·min-1,碳载量8 g/L时,对称CDPF压降值高于非对称近75%;4)转速1200～2400 r·min-1,高孔隙对称与低孔隙非对称CDPF压降交点均在4～5 g/L碳载量范围内,当超过压降交点值,非对称结构对于降低DPF压降更有优势。
二、车用柴油机排放污染物生成机理及控制技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、车用柴油机排放污染物生成机理及控制技术（论文提纲范文）
（1）不同进气增压模式对柴油机及DPF性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 柴油机排放及控制技术 |
| 1.2.1 柴油机主要污染物及生成机理 |
| 1.2.2 柴油机污染物排放法规的发展历程 |
| 1.2.3 满足国六排放法规的柴油机控制技术路线 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 柴油机颗粒捕集器的研究现状 |
| 1.3.2 增压技术的研究现状 |
| 1.3.3 EGR技术的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及意义 |
| 1.4.1 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.2 研究意义及创新点 |
| 第二章 不同增压模式对柴油机性能影响的试验研究 |
| 2.1 试验设备与方案 |
| 2.2 不同增压模式柴油机万有特性试验 |
| 2.3 不同增压模式柴油机燃烧特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 一维热力学模型构建与验证 |
| 3.1 DPF数学模型 |
| 3.1.1 DPF压降模型 |
| 3.1.2 DPF碳烟及灰分模型 |
| 3.1.3 后处理模型构建 |
| 3.2 整机及后处理模型构建及验证 |
| 3.2.1 整机及后处理模型构建 |
| 3.2.2 整机及后处理模型验证 |
| 3.3 本章小节 |
| 第四章 不同海拔下增压模式对柴油机及DPF性能影响 |
| 4.1 不同海拔下增压模式对柴油机加装DPF性能影响 |
| 4.1.1 不同海拔下增压模式对柴油机进气及DPF压降特性影响 |
| 4.1.2 不同海拔下增压模式对柴油机燃烧特性影响 |
| 4.1.3 不同海拔下增压模式对柴油机性能影响 |
| 4.1.4 不同海拔下增压模式对柴油机能量分配影响 |
| 4.2 不同增压模式下碳加载对柴油机及DPF影响 |
| 4.3 不同增压模式下灰分沉积对柴油机及DPF影响 |
| 4.3.1 灰分沉积对柴油机进气及DPF压降特性影响 |
| 4.3.2 灰分沉积对柴油机燃烧特性影响 |
| 4.3.3 灰分沉积对柴油机性能及排放影响 |
| 4.3.4 灰分沉积对柴油机能量分配影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 不同增压模式下载体结构对柴油机及DPF性能影响 |
| 5.1 载体结构对DPF压降及捕集效率的影响 |
| 5.1.1 载体目数对DPF压降及捕集效率影响 |
| 5.1.2 进出口孔道比例对DPF压降及捕集效率影响 |
| 5.2 不同增压模式下配比对柴油机及DPF性能影响 |
| 5.2.1 不同配比洁净载体对柴油机性能及DPF压降影响 |
| 5.2.2 碳烟加载量对不同增压方式柴油机DPF压降的影响 |
| 5.2.3 碳烟及灰分沉积对不同增压方式柴油机及DPF性能影响 |
| 5.3 不同增压模式下长径比对柴油机及DPF性能影响 |
| 5.3.1 长径比对柴油机进气及DPF压降特性影响 |
| 5.3.2 长径比对柴油机燃烧特性影响 |
| 5.3.3 长径比对柴油机性能及排放影响 |
| 5.3.4 长径比对柴油机能量分配影响 |
| 5.4 不同增压模式下灰分分布系数对柴油机及DPF性能影响 |
| 5.4.1 灰分分布系数对柴油机进气及DPF压降特性影响 |
| 5.4.2 灰分分布系数对柴油机燃烧特性影响 |
| 5.4.3 灰分分布系数对柴油机性能及排放影响 |
| 5.4.4 灰分分布系数对柴油机能量分配影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 不同增压模式耦合EGR对柴油机及DPF性能影响 |
| 6.1 两级增压耦合EGR对柴油机及DPF性能影响 |
| 6.1.1 两级增压耦合EGR对柴油机进气及DPF压降影响 |
| 6.1.2 两级增压耦合EGR对柴油机燃烧特性影响 |
| 6.1.3 两级增压耦合EGR对柴油机性能影响 |
| 6.1.4 两级增压耦合EGR对柴油机能量分配影响 |
| 6.2 VGT开度对柴油机及DPF性能影响 |
| 6.2.1 海拔及 VGT开度对柴油机进气及 DPF压降特性影响 |
| 6.2.2 海拔及VGT开度对柴油机燃烧特性影响 |
| 6.2.3 海拔及VGT开度对柴油机性能影响 |
| 6.2.4 海拔及VGT开度对柴油机能量分配影响 |
| 6.3 叶片开度控制EGR对柴油机及DPF性能影响 |
| 6.3.1 DPF对增压系统引入EGR能力影响 |
| 6.3.2 叶片开度控制EGR率对进气及DPF压降特性影响 |
| 6.3.3 叶片开度控制EGR率对柴油机燃烧特性影响 |
| 6.3.4 叶片开度控制EGR率对柴油机性能影响 |
| 6.3.5 叶片开度控制EGR率对柴油机能量分配影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表论文目录 |
| 附录 B 参与项目情况 |
（2）车用柴油机后处理装置匹配性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 车用柴油机排放法规 |
| 1.3 车用柴油机污染物生成机理及危害 |
| 1.4 车用柴油机排放控制技术 |
| 1.5 国内外柴油机后处理技术研究现状 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 2 后处理系统工作原理及计算模型 |
| 2.1 车用Urea-SCR系统组成及原理 |
| 2.2 车用DOC系统组成及原理 |
| 2.3 CFD计算模型 |
| 2.4 催化器流动混合性能评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 SCR系统的匹配设计及性能分析 |
| 3.1 SCR一维模型建立 |
| 3.2 SCR化学反应动力学参数辨识标定 |
| 3.3 SCR载体结构尺寸匹配设计 |
| 3.4 反应条件对催化剂性能影响分析 |
| 3.5 DOC对 SCR性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 SCR流动与混合特性仿真研究 |
| 4.1 混合装置结构及基本计算模型 |
| 4.2 氨均匀性对NO_x转化效率的影响 |
| 4.3 氨氮比对SCR流动混合特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）基于NRSC的非道路柴油机后处理系统的匹配设计和优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 非道路用柴油机排放法规 |
| 1.3 污染物的生成机理及后处理的技术路线 |
| 1.31 NO_x的生成机理 |
| 1.32 碳烟的生成机理 |
| 1.33 后处理的技术路线 |
| 1.4 研究思路 |
| 第二章 发动机整机建模与整机实验验证 |
| 2.1 发动机台架布置 |
| 2.11 实验用柴油机参数 |
| 2.12 试验台架及测量设备 |
| 2.2 NRSC稳态实验方法 |
| 2.21 工况选择 |
| 2.22 污染物的计算 |
| 2.3 整机仿真模型的搭建 |
| 2.31 基本流动方程 |
| 2.32 燃烧模型 |
| 2.4 柴油机整机模型 |
| 2.5 发动机模型验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 发动机后处理系统的设计与优化 |
| 3.1 DOC的系统设计 |
| 3.11 化学反应动力学 |
| 3.12 DOC系统建模 |
| 3.13 DOC系统载体匹配 |
| 3.2 DPF的结构设计 |
| 3.21 DFPF系统建模 |
| 3.22 DPF系统载体匹配 |
| 3.3 SCR的结构设计 |
| 3.31 SCR系统的工作原理 |
| 3.32 SCR系统建模 |
| 3.33 SCR系统载体匹配 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 后处理系统性能验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿真模型耦合计算 |
| 4.3 发动机台架试验 |
| 4.4 排放结果验证 |
| 4.5 DOC升温与DPF主动再生策略 |
| 4.6 NRSC循环SCR尿素喷射策略优化 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文及专利 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）柴油-煤油宽馏程混合燃料对柴油机燃烧与整机性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柴油机排放污染物的生成与控制技术 |
| 1.2.1 柴油机排放污染物及生成机理 |
| 1.2.2 柴油机排放污染物的控制技术 |
| 1.3 柴油-煤油宽馏程混合燃料的特点及国内外研究进展 |
| 1.3.1 柴油-煤油宽馏程混合燃料的特点 |
| 1.3.2 国内外研究进展 |
| 1.4 本课题研究意义与主要内容 |
| 1.4.1 课题研究意义 |
| 1.4.2 课题研究主要内容 |
| 第二章 试验燃料与设备及研究方法 |
| 2.1 试验燃料配制及其理化参数 |
| 2.1.1 试验燃料配制 |
| 2.1.2 试验燃料理化参数 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 试验样机 |
| 2.2.2 试验台架及主要设备 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柴油-煤油宽馏程混合燃料对柴油机燃烧过程的影响 |
| 3.1 缸内压力 |
| 3.1.1 示功图 |
| 3.1.2 最大缸内压力升高率 |
| 3.2 放热过程 |
| 3.2.1 瞬时放热率 |
| 3.2.2 滞燃期与燃烧持续期 |
| 3.2.3 预混与扩散燃烧累积放热百分比 |
| 3.2.4 燃烧重心 |
| 3.2.5 缸内燃烧温度 |
| 3.3 燃烧循环变动 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柴油-煤油宽馏程混合燃料对柴油机整机性能的影响 |
| 4.1 有效功率 |
| 4.2 有效热效率 |
| 4.3 排气温度 |
| 4.4 污染物排放 |
| 4.4.1 颗粒物浓度与粒径分布 |
| 4.4.2 Soot与 NOX排放 |
| 4.4.3 CO和 THC排放 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（5）高原环境下柴油机SCR性能影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 柴油机NO_x生成机理及其控制技术 |
| 1.2.1 氮氧化物(NO_x)生成机理 |
| 1.2.2 氮氧化物(NO_x)控制技术 |
| 1.3 SCR技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 SCR转化效率影响因素国内外研究现状 |
| 1.3.2 SCR储氨特性国内外研究现状 |
| 1.3.3 柴油机高原性能国内外研究现状 |
| 1.4 法规介绍 |
| 1.5 课题研究内容及技术路线 |
| 第二章 不同海拔SCR试验方案设计 |
| 2.1 SCR系统组成及工作原理 |
| 2.1.1 SCR系统的组成 |
| 2.1.2 SCR系统工作原理 |
| 2.2 试验台架及主要仪器设备 |
| 2.2.1 试验用发动机 |
| 2.2.2 主要仪器设备 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.3.1 不同温度和不同流量对SCR性能影响试验方案 |
| 2.3.2 不同海拔对SCR性能影响试验方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同海拔SCR试验特性研究 |
| 3.1 不同海拔下柴油机性能及排放 |
| 3.2 排气温度对SCR性能的影响 |
| 3.2.1 排气温度对NO_x转化效率的影响 |
| 3.2.2 排气温度对NH_3逃逸量的影响 |
| 3.3 排气流量对SCR性能的影响 |
| 3.3.1 排气流量对NO_x转化效率的影响 |
| 3.3.2 排气流量对NH_3逃逸量的影响 |
| 3.4 不同海拔对SCR性能的影响 |
| 3.4.1 不同海拔对NO_x转化效率的影响 |
| 3.4.2 不同海拔对NH_3逃逸量的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不同海拔SCR性能仿真研究 |
| 4.1 软件简介 |
| 4.2 SCR一维数值模拟理论基础 |
| 4.2.1 流体力学理论基础 |
| 4.2.2 化学反应动力学模型 |
| 4.3 模型建立及计算边界条件 |
| 4.3.1 SCR模型的建立及边界条件 |
| 4.3.2 模型验证 |
| 4.4 不同海拔下温度及流量对SCR性能的影响 |
| 4.4.1 不同海拔下排气温度对NO_x转化效率及NH_3逃逸量的影响 |
| 4.4.2 不同海拔下排气流量对NO_x转化效率及NH_3逃逸量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于响应曲面法的SCR性能预测 |
| 5.1 响应曲面法简介 |
| 5.2 方案设计 |
| 5.3 预测模型建立及评价 |
| 5.4 因子交互对SCR性能影响的响应曲面分析 |
| 5.4.1 NO_x转化效率响应曲面分析 |
| 5.4.2 NH_3泄漏量响应曲面分析 |
| 5.4.3 排气O_2含量响应曲面分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文 |
| 附录1 参与项目 |
| 附录2 发表论文 |
（6）国六柴油机排气温度控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国六柴油机后处理技术路线及发展趋势 |
| 1.2.1 氧化催化器DOC |
| 1.2.2 柴油颗粒捕集器DPF |
| 1.2.3 选择性催化还原装置SCR |
| 1.2.4 稀燃NOx捕集技术LNT |
| 1.3 排气温度控制技术的发展与研究现状 |
| 1.3.1 国外排气温度控制技术的发展与研究现状 |
| 1.3.2 国内排气温度控制技术的发展与研究现状 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 第二章 DOC系统结构与升温特性 |
| 2.1 后处理结构 |
| 2.2 DOC结构及升温反应 |
| 2.3 DOC的起燃特性 |
| 2.4 WHTC下 DOC升温策略研究 |
| 2.4.1 DPF缸内后喷再生策略 |
| 2.4.2 DOC升温特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 DOC温度控制策略模型 |
| 3.1 DOC起燃控制模型 |
| 3.1.2 PI控制器参数计算 |
| 3.1.3 后喷2与进气量计算 |
| 3.1.4 后喷2与进气量协调模块 |
| 3.2 DOC下游期望温度控制模型 |
| 3.3 DOC下游修正温度计算模型 |
| 3.3.1 DOC下游温度差计算 |
| 3.3.2 DOC下游修正温度的计算 |
| 3.3.3 DOC下游的状态字计算 |
| 3.3.4 DOC下游适应温度计算 |
| 3.4 DOC开环控制油量计算 |
| 3.4.1 参数计算 |
| 3.4.2 DOC开环油量计算 |
| 3.4.3 DOC开环修正油量计算 |
| 3.5 DOC升温反馈油量计算 |
| 3.5.1 初始DOC反馈油量计算 |
| 3.5.2 DOC限制反馈油量计算 |
| 3.6 DOC过热保护控制 |
| 3.6.1 DOC内部温度计算 |
| 3.6.2 DOC过热保护油量计算 |
| 3.7 DOC下游升温协调控制 |
| 3.7.1 DOC升温油量限制模块 |
| 3.7.2 HC与后喷1分配模块油量计算 |
| 3.7.3 油量转化模块 |
| 3.7.4 油量协调模块 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 DOC升温控制模型仿真及分析 |
| 4.1 MATLAB/Simulink软件介绍 |
| 4.2 DOC升温模型仿真 |
| 4.2.1 DOC内环升温控制模型仿真 |
| 4.2.2 DOC下游温度模型仿真 |
| 4.2.3 DOC过热保护油量仿真 |
| 4.2.4 DOC开环控制油量仿真 |
| 4.2.5 DOC升温反馈油量仿真 |
| 4.2.6 DOC升温油量模型仿真 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 DOC升温控制试验分析 |
| 5.1 试验设备 |
| 5.2 升温控制试验方案 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
| 附录B 攻读硕士学位期间参与项目及获奖情况 |
（7）基于国六标准的柴油机SCR系统结构优化及试验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 内燃机主要污染物生成机理及危害 |
| 1.2.1 内燃机主要污染物的危害 |
| 1.2.2 柴油机氮氧化物(NO_x)的生成机理 |
| 1.2.3 排气颗粒物(PM)的生成机理 |
| 1.3 柴油机的排放控制技术 |
| 1.3.1 机内净化排放控制技术 |
| 1.3.2 机外净化排放控制技术 |
| 1.4 SCR系统国内外研究现状 |
| 1.4.1 国内研究现状 |
| 1.4.2 国外研究现状 |
| 1.5 研究意义及研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 排放法规及SCR系统理论分析 |
| 2.1 国内外排放法规介绍 |
| 2.1.1 国外排放法规 |
| 2.1.2 国内排放法规 |
| 2.2 排放控制路线 |
| 2.3 SCR催化还原反应原理 |
| 2.4 SCR系统结构简介 |
| 2.4.1 催化转化系统 |
| 2.4.2 尿素喷射系统 |
| 2.4.3 SCR混合器 |
| 2.5 SCR数学模型的选择和基本原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 新型混合器设计与均匀性分析 |
| 3.1 新型混合器设计 |
| 3.2 三维模型的建立与网格划分 |
| 3.3 混合器的CFD仿真结果分析 |
| 3.4 试验台架的搭建 |
| 3.5 模型试验验证 |
| 3.5.1 试验步骤 |
| 3.5.2 模型验证结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 SCR结构优化及转化效率影响因素的研究 |
| 4.1 入口扩张锥角的影响分析 |
| 4.2 出口收缩锥角的影响分析 |
| 4.3 SCR催化转化性能研究 |
| 4.3.1 排气温度对NO_x的转化效率影响 |
| 4.3.2 进气流量对NO_x转化效率的影响 |
| 4.3.3 NO_2占比对NO_x转化效率的影响 |
| 4.3.4 不同氧气含量对NO_x转化效率的影响 |
| 4.3.5 装配不同混合器对NO_x转化效率的影响 |
| 4.4 WHTC测试循环试验探究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）催化条件下O2/NO2协同氧化炭黑的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 柴油发动机排放物及控制 |
| 1.1.1 柴油发动机排放物研究 |
| 1.1.2 柴油发动机排放控制 |
| 1.2 柴油机颗粒物捕集器 |
| 1.2.1 柴油机颗粒捕集技术 |
| 1.2.2 DPF再生方式 |
| 1.3 柴油机排放法规 |
| 1.3.1 国外排放法规 |
| 1.3.2 国内排放法规 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.4.1 O_2/NO_2氛围下炭黑颗粒的氧化性能的研究现状 |
| 1.4.2 O_2/NO_2氛围下炭黑颗粒的氧化催化特性研究现状 |
| 1.5 本文研究意义和研究内容 |
| 1.5.1 本文研究意义 |
| 1.5.2 本文研究内容 |
| 2 实验设备及实验分析方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 热重分析仪 |
| 2.2.2 万分之一天平 |
| 2.2.3 真空干燥箱 |
| 2.2.4 德国IKA旋涡混合仪 |
| 2.3 实验分析方法 |
| 2.3.1 阿伦尼乌斯法(Arrhenius) |
| 2.3.2 微分法(Achar-Brindley-Sharp-Wendworth) |
| 2.3.3 综合燃烧特性指数S |
| 2.4 本章小结 |
| 3 NO_2对柴油机颗粒协同氧化作用的实验研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.2 氧化前期O_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 3.3 氧化前期NO_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 3.4 氧化前期NO_2和O_2混合气氛对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 3.5 氧化后期NO_2气氛对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 3.6 氧化全过程NO_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 O_2/NO_2氛围下颗粒物的氧化催化特性实验研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.2 催化状态下氧化前期NO_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 4.3 催化状态下氧化后期NO_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 4.4 催化状态下氧化全过程NO_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于Pt催化剂不同气体氛围对炭黑颗粒氧化特性的研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.2 催化状态O_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 5.3 催化状态下不同浓度NO_2对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 5.4 催化状态下不同浓度NO对炭黑颗粒氧化特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结与研究展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（9）碳化硅DPF流场、再生特性及关键影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义概述 |
| 1.2 柴油机排放法规的发展 |
| 1.2.1 国外排放法规的发展 |
| 1.2.2 国内排放法规的发展 |
| 1.3 柴油机排放法规的发展 |
| 1.3.1 燃油品质的改善 |
| 1.3.2 机内净化技术 |
| 1.3.3 机外净化技术 |
| 1.3.4 柴油机排放控制的技术路线 |
| 1.4 柴油机颗粒捕集器的概述 |
| 1.4.1 颗粒捕集器的捕集 |
| 1.4.2 颗粒捕集器的再生 |
| 1.5 DPF压降与再生特性国内外研究现状 |
| 1.6 论文主要研究内容及意义 |
| 1.6.1 主要研究内容及技术路线 |
| 1.6.2 研究意义及创新点 |
| 第二章 DOC+DPF流动及热应力仿真研究 |
| 2.1 计算流体动力学概述及软件介绍 |
| 2.1.1 流动仿真软件介绍 |
| 2.1.2 DOC+DPF流场评价指标 |
| 2.2 DOC+DPF CFD数学模型概述 |
| 2.2.1 质量守恒方程 |
| 2.2.2 能量守恒方程 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.3 后处理系统有限元模型构建及优化方案 |
| 2.3.1 后处理内、外流场模型建立 |
| 2.3.2 优化方案设计 |
| 2.3.3 边界条件建立 |
| 2.4 仿真结果分析 |
| 2.4.1 不同方案对气流均匀性的影响 |
| 2.4.2 不同方案对压力的影响 |
| 2.4.3 不同方案对温度均匀性的影响 |
| 2.5 有无导流装置对封装结构热应力的影响 |
| 2.5.1 导流装置对封装结构外壁面温度分布的影响 |
| 2.5.2 导流装置对封装结构热应力的影响 |
| 2.5.3 导流装置对封装结构应力变形的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 不同封装结构的DPF再生试验研究 |
| 3.1 试验台架的搭建 |
| 3.1.1 柴油机加装DOC+DPF试验台架的搭建 |
| 3.1.2 试验台架与测试设备 |
| 3.2 D30柴油机工作特性分析 |
| 3.3 碳烟加载试验 |
| 3.4 碳烟再生试验方案 |
| 3.5 燃烧器工作情况分析 |
| 3.5.1 燃烧器喷油雾化情况和喷油点火情况分析 |
| 3.5.2 燃烧器再生排放情况分析 |
| 3.6 有无加装导流装置的DPF再生温度特性分析 |
| 3.6.1 无导流装置的DPF喷油点火再生温度特性分析 |
| 3.6.2 加装导流装置的 DPF 喷油点火再生温度场分析 |
| 3.6.3 尖峰温度下的封装结构热应力对比 |
| 3.6.4 加装导流装置的 DPF 喷油助燃再生温度场分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 DOC+DPF喷油助燃再生模型构建 |
| 4.1 微粒捕集器数学模型 |
| 4.1.1 颗粒捕集器捕集模型 |
| 4.1.2 颗粒捕集器压降模型 |
| 4.1.3 碳烟和灰分沉积模型 |
| 4.1.4 颗粒捕集器再生模型 |
| 4.2 DOC+DPF捕集和再生模型构建与验证 |
| 4.2.1 DOC+DPF捕集和再生三维模型 |
| 4.2.2 边界条件设置 |
| 4.2.3 DOC+DPF模型的计算及验证 |
| 4.3 碳烟和灰分沉积对碳烟捕集的影响 |
| 4.3.1 碳烟分布对碳烟捕集的影响 |
| 4.3.2 灰分沉积对碳烟捕集特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 DPF再生过程影响因素的模拟研究 |
| 5.1 载体参数对DPF再生的影响 |
| 5.1.1 载体壁厚对再生过程的影响 |
| 5.1.2 载体目数对再生过程的影响 |
| 5.1.3 进出口孔径比对再生过程的影响 |
| 5.2 碳烟沉积对DPF再生的影响 |
| 5.2.1 初始碳烟量对再生过程的影响 |
| 5.2.2 碳烟分布对再生过程的影响 |
| 5.3 灰分沉积对DPF再生的影响 |
| 5.3.1 灰分量对再生过程的影响 |
| 5.3.2 灰分渗透系数对再生过程的影响 |
| 5.3.3 灰分分布对再生过程的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表论文目录 |
| 附录 B 参与项目情况 |
（10）柴油机DPF压降、噪声特性及其关键影响因素研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 .研究背景及意义 |
| 1.2 .柴油机的排放及控制 |
| 1.2.1 柴油机排放污染物 |
| 1.2.2 污染物排放法规发展历程 |
| 1.2.3 柴油机污染物排放控制技术 |
| 1.2.4 符合国Ⅵ排放限值要求的柴油机排放控制技术路线 |
| 1.3 .柴油机微粒捕集器(DPF)概述 |
| 1.3.1 .壁流式DPF的颗粒物捕集 |
| 1.3.2 .DPF的颗粒物再生 |
| 1.4 .柴油机微粒捕集器的国内外研究现状 |
| 1.4.1 .DPF的颗粒物沉积及压降特性研究现状 |
| 1.4.2 .DPF孔道流场研究现状 |
| 1.4.3 .DPF声学特性的研究现状 |
| 1.5 .本文研究的主体内容及意义 |
| 1.5.1 .研究内容及技术路线 |
| 1.5.2 .研究意义与创新点 |
| 第二章 DPF理论模型与仿真计算模型构建 |
| 2.1 .理论模型 |
| 2.1.1 .流动模型 |
| 2.1.2 .多孔介质模型 |
| 2.1.3 .碳烟及灰分模型 |
| 2.1.4 .压降模型 |
| 2.1.5 .噪声模型 |
| 2.2 .仿真模型 |
| 2.2.1 .一维仿真模型的构建与验证 |
| 2.2.2 .三维孔道模型的构建与验证 |
| 第三章 DPF孔道流动及噪声特性分析 |
| 3.1 .DPF孔道气相流动及颗粒物运动特性分析 |
| 3.1.1 孔道气相流动分析 |
| 3.1.2 孔道颗粒物运动特性分析 |
| 3.2 .DPF噪声特性分析 |
| 3.2.1 .DPF插入损失分析 |
| 3.2.2 .深层碳烟对DPF噪声影响分析 |
| 3.2.3 .饼层碳烟对DPF噪声影响分析 |
| 3.3 .本章小结 |
| 第四章 碳烟与灰分对DPF压降及噪声影响 |
| 4.1 .碳载量对DPF压降及噪声影响分析 |
| 4.1.1 .压降分析 |
| 4.1.2 .噪声分析 |
| 4.2 .灰分对压降及噪声的影响分析 |
| 4.2.1 .灰分分布系数的影响 |
| 4.2.2 .灰分量的影响 |
| 4.3 .本章小结 |
| 第五章 载体结构参数对DPF压降及噪声影响 |
| 5.1 .DPF载体孔道边长比的影响 |
| 5.1.1 .不同碳载量下DPF压降及噪声特性 |
| 5.1.2 .不同灰分含量下DPF压降及噪声特性 |
| 5.2 .DPF载体孔密度的影响 |
| 5.3 .DPF载体壁厚的影响 |
| 5.4 .DPF载体长径尺寸的影响 |
| 5.4.1 .圆径尺寸的影响 |
| 5.4.2 .长度尺寸的影响 |
| 5.5 .本章小结 |
| 第六章 发动机台架DPF压降试验研究 |
| 6.1 .发动机试验台架的搭建及测试设备介绍 |
| 6.2 .柴油机加装洁净CDPF载体压降试验 |
| 6.2.1 .不同载体结构对发动机性能的影响 |
| 6.2.2 .不同载体结构CDPF对其排气特性的影响 |
| 6.3 .柴油机加装不同碳载量下的CDPF载体压降试验 |
| 6.3.1 碳烟对加装不同结构CDPF发动机性能及排气特性影响 |
| 6.3.2 不同载体碳载量对发动机CDPF压降特性的影响 |
| 6.4 .本章小结 |
| 第七章 全文总结与工作展望 |
| 7.1 .全文总结 |
| 7.2 .工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间发表论文目录 |
| 附录 B 参与项目情况 |
四、车用柴油机排放污染物生成机理及控制技术（论文参考文献）
- [1]不同进气增压模式对柴油机及DPF性能影响研究[D]. 李靓雪. 昆明理工大学, 2021(01)
- [2]车用柴油机后处理装置匹配性能研究[D]. 王姝欢. 华中科技大学, 2020(01)
- [3]基于NRSC的非道路柴油机后处理系统的匹配设计和优化研究[D]. 李振宁. 山东大学, 2020(12)
- [4]柴油-煤油宽馏程混合燃料对柴油机燃烧与整机性能的影响[D]. 安美生. 江苏大学, 2020(02)
- [5]高原环境下柴油机SCR性能影响因素研究[D]. 肖奔. 昆明理工大学, 2020(04)
- [6]国六柴油机排气温度控制策略研究[D]. 王鹏. 昆明理工大学, 2020(04)
- [7]基于国六标准的柴油机SCR系统结构优化及试验研究[D]. 常啸天. 合肥工业大学, 2020(02)
- [8]催化条件下O2/NO2协同氧化炭黑的实验研究[D]. 蒋渊. 西华大学, 2020(01)
- [9]碳化硅DPF流场、再生特性及关键影响因素研究[D]. 马龙杰. 昆明理工大学, 2020(05)
- [10]柴油机DPF压降、噪声特性及其关键影响因素研究[D]. 周群林. 昆明理工大学, 2020(05)