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摘要:在环境污染问题日益严重的今天,我国为了顺应时代的号召,规范汽车污染物的排放,一系列汽车排放法律法规不断推陈出新。因此,我们需要对汽车废气后处理技术进行改进,注重对汽车排放污染物的控制。汽车排放污染物中的颗粒物主要来自柴油发动机,因此研究柴油机尾气后处理技术势在必行。
目前,柴油机废气后处理设备如颗粒捕集器和氧化/催化转化器已成为减少柴油颗粒物排放的重要技术手段。后处理设备在装车使用过程中,通常暴露于外界环境中,易受到环境温度、湿度、压力等综合环境条件的影响, 除了会对后处理设备可靠性产生影响外,还会对后处理设备中颗粒物的物理特性产生影响,尤其是颗粒的氧化特性。使颗粒物PAHs 及其前驱体氧化反应过程、过渡态物质的分子结构等发生改变,以及对颗粒表面含氧官能团、碳原子活性部位、基本碳粒子纳观结构产生影响,直接影响颗粒物与气体、氧、油束、火焰等的接触,直接关系到颗粒捕集器(DPF)和氧化/催化转换器(DOC/POC))的工作效率,尤其是对DPF中颗粒扩散、拦截、惯性碰撞和重力沉积过程以及再生方法的选择与优化具有重要影响。
本文介绍了柴油机颗粒物的组成和反应机理,运用大型气相化学反应动力学软件CHEMKIN和数据分析软件Origin,计算了柴油机颗粒物前驱体的生成规律,研究了环境氛围对于柴油机颗粒物前驱体生成规律的影响,综述了通过提高柴油机运行过程中的初始燃烧温度,初始压力和当量比来减少柴油颗粒物排放的技术研究进展,同时也对于柴油机尾气后处理技术的未来发展方向展开探讨。
关键词:柴油机颗粒物 尾气颗粒 环境氛围参数 颗粒物前驱体
目录
摘要
Abstract
1. 绪论-1
1.1 选题背景及意义-1
1.2 柴油机排放颗粒物-2
1.2.1 颗粒形成过程-2
1.2.2 颗粒物前驱体-3
1.3 国内外研究现状-3
1.4 本文主要研究工作-4
2. 柴油机颗粒物形成机理-5
2.1 柴油机颗粒物的组成-5
2.2 柴油机颗粒物的生成机理-7
2.2.1 PAHs形成机理-7
2.2.2 碳核的形成与氧化-8
2.2.3 颗粒的理化特性-8
2.3 柴油机颗粒物研究方法-9
2.4 本章小结-10
3. 机理构建与验证-11
3.1 CHEMKIN软件介绍-11
3.1.1软件概述-11
3.1.2 数学理论模型-11
3.2 机理构建-12
3.2.1 柴油机机理构建-13
3.2.2 PAHs机理构建-14
3.2.3 机理耦合-15
3.3 机理验证-15
3.3.1 着火延迟-15
3.3.2 燃烧中间产物与主要生成物-16
3.4 本章小结-16
4. 结果分析与讨论-17
4.1 环境氛围参数对PAHs生成规律影响-17
4.1.1 苯-17
4.1.2 萘-19
4.1.3 菲-19
4.1.4 芘-20
4.2 环境氛围参数对PAHs生成基元反应的影响-20
4.2.1 初始温度-22
4.2.2初始压力-23
4.2.3 当量比-24
4.3 本章小结-24
5. 全文总结与展望-26
5.1 全文总结-26
5.2 工作展望-26
引用文献-27
致 谢-28