NTPI离线再生EGR冷却器及影响因素研究

发布时间：2017-12-19 21:15

  本文关键词：NTPI离线再生EGR冷却器及影响因素研究　出处：《江苏大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 低温等离子体喷射 EGR冷却器 再生温度 氧气/空气 气源

【摘要】：废气再循环(EGR)系统被认为是降低NOx排放较为有效的方法。与传统的EGR系统相比,在EGR系统中加入冷却器,即冷却废气再循环(CEGR)技术,可进一步降低柴油机的油耗和排放。然而,随着EGR冷却器的长时间工作,易产生积碳并堵塞气道,从而导致柴油机工作性能恶化。因此,有必要去除EGR冷却器内部积碳。为此,本文建立了低温等离子体喷射(NTPI)技术再生EGR冷却器的试验平台,并开展了相关研究工作。本文首先以氧气为气源,建立了NTPI再生EGR冷却器的试验系统,对加载积碳的EGR冷却器进行再生试验研究。利用再生温度可调的再生系统,选取18℃、60℃、90℃、120℃、150℃、200℃和300℃作为EGR冷却器的再生温度,研究氧气源条件下再生温度对NTPI再生EGR冷却器的影响。试验结果表明,NTP发生器产生的活性物质可将EGR冷却器内部积碳氧化为CO和CO2,实现了EGR冷却器的低温再生,且当再生温度为120℃时,EGR冷却器内部反应较为剧烈,积碳去除量较多,再生效果较好。利用EGR冷却器的再生试验系统,同样选取18~300℃之间的7个再生温度,开展空气源NTPI再生EGR冷却器的试验研究。研究结果表明,空气源NTPI能实现EGR冷却器的再生,且再生温度范围较广。再生过程中,O3和NO2浓度均随着再生温度的升高而降低,积碳去除质量随着再生温度的升高先增加后减少。当再生温度为150℃时,O3和NO2均被完全消耗,NTP发生器产生的活性物质的利用率较高,积碳去除量较多,再生效果较好。对比氧气源NTPI和空气源NTPI对EGR冷却器的再生效果可知,当再生温度低于150℃时,空气源NTPI的再生效率低于氧气源的;而当再生温度高于150℃时,空气源NTPI的再生效率明显高于氧气源的,且再生温度越高,优势越明显。以氧气、空气及二者混合气作为气源,建立了NTPI再生EGR冷却器的试验平台。通过配气系统配制出氧气浓度(气源中氧气的体积浓度)分别为20%、40%、60%、80%和100%的气源,研究了气源对EGR冷却器再生过程中轴向温度和积碳去除量的影响。试验结果表明,EGR冷却器内部温升ΔT随着氧气浓度的增加而增加;当氧气浓度为100%时,内部温升较大,放热较多,反应较为剧烈。积碳去除质量随氧气浓度的增加先增加后减少,当氧气浓度为80%时,NTP发生器放电产生活性物质浓度较高,协同再生EGR冷却器的能力较强,再生效果较好。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK423

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