柴油机排气管内碳烟颗粒的形貌计算

发布时间：2021-10-27 14:30

　　以排气管内碳烟颗粒为模拟对象,基于流体-轨道模型,采用拉格朗日方法追踪每个颗粒的运动轨迹,考虑颗粒之间的碰撞、凝并等动力学过程,构建了颗粒动力学演变过程的模型.在柴油机转速为1 800 r/min条件下,计算不同平均有效制动压力（0.38,0.63,0.88,1.13MPa）下排气管内碳烟颗粒的动力学演变过程,获得碳烟颗粒的形貌并统计出分形维数.结果表明:构建的模型可以很好地计算颗粒碰撞后的形貌和分形维数,颗粒最终形貌呈现出枝状和簇状,分形维数与实验结果相符合;随着负荷的增加,分形维数增加.此外,构建的模型可以很好地观察到颗粒的生长过程,有助于更深入地研究碳烟形成. 

【文章来源】：华中科技大学学报(自然科学版). 2020,48(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

初始时计算域内颗粒空间分布图

200℃下各时刻计算域截面图

模拟颗粒形貌示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]菲分子作为成核和沉积组分的碳烟生长研究[J]. 魏明锐,李松,刘近平,彭飞.  华中科技大学学报(自然科学版). 2015(12)
[2]Brown凝并中两个不同直径纳米颗粒的碰撞系数[J]. 王玉明,林建忠.  应用数学和力学. 2011(08)
[3]柴油机排气颗粒尺寸的研究综述[J]. 李旭海.  柴油机. 2008(04)
[4]离散系统通用动力学方程求解算法的研究进展[J]. 赵海波,郑楚光,徐明厚.  力学进展. 2006(01)

博士论文
[1]柴油及含氧混合燃料燃烧碳烟微观形貌与结构特性研究[D]. 颜方沁.华中科技大学 2017
[2]柴油燃料燃烧碳烟颗粒生成机理与演变规律的试验和数值研究[D]. 陈亮.华中科技大学 2013

硕士论文
[1]柴油机缸内颗粒碰撞与凝并过程研究[D]. 杨芳玲.江苏大学 2017
[2]纳米颗粒动力学演变规律和低压冲击仪流场的研究[D]. 刘慧洁.中国计量学院 2015



本文编号：3461796