柴油机等离子木纤维净化器设计与试验研究

发布时间：2022-02-20 07:27

　　柴油发动机由于动力足、运行成本低、可靠性强等优点一直受到人们的青睐,尤其是在重型货运车的应用上具有不可替代的地位。但是,柴油发动机所产生的NOx和PM等污染物对环境的污染相比汽油车更为严重,因此柴油发动机的尾气处理受到广泛的关注和研究。近年来,低温等离子体（Non-thermal plasma,NTP）净化汽车尾气技术在汽车尾气处理中逐步受到人们的重视,本文将参考国内外对低温等离子体净化柴油车尾气中NOx和PM技术的基础上,设计了等离子木纤维净化器,并对等离子木纤维净化器净化柴油车尾气中NOx和PM的净化性能进行了研究。本文通过查阅国内外关于低温等离子体以及低温等离子体净化柴油车尾气的相关理论,对比分析了低温等离子体产生的几种方式,最终选择利用介质阻挡放电产生低温等离子体,并结合微米木纤维过滤PM技术,提出了等离子木纤维净化器。依据D170F柴油发动机对等离子木纤维净化器进行了结构设计,然后分析了等离子木纤维净化器中所涉及的温度场、电场、流场等多种物理场,建立了针对等离子木纤维净化器的多物理场耦合模型,通过使用Comsol多物理场耦合仿真软件对该耦合模型进行了仿真分析,研究了多物理场耦... 

【文章来源】：东北林业大学黑龙江省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 柴油机尾排控制标准细则
    1.3 柴油车尾气中NO_x和PM的脱除现状
        1.3.1 柴油机尾气中NO_x的脱除现状
        1.3.2 柴油车尾气中PM的脱除现状
    1.4 NTP在环境保护方面的研究进展
        1.4.1 低温等离子体脱硝的应用及存在问题
        1.4.2 低温等离子体净化器在汽车尾气净化中的研究进展
    1.5 本文主要研究内容
2 等离子木纤维净化器净化柴油车尾气的理论基础
    2.1 等离子体基本概念
        2.1.1 等离子体概念
        2.1.2 低温等离子体的气体放电类型
        2.1.3 电晕放电的原理和特点
        2.1.4 介质阻挡放电基本理论
    2.2 低温等离子体脱除NO_x和PM的机理
        2.2.1 低温等离子体脱除NO_x机理
        2.2.2 低温等离子体脱除PM机理
    2.3 本章小结
3 等离子木纤维净化器设计与多物理场耦合仿真分析
    3.1 等离子木纤维净化器设计
        3.1.1 净化器设计原则
        3.1.2 等离子木纤维净化器设计方案
    3.2 多物理场耦合仿真分析问题的有限元基本理论
        3.2.1 有限元方法概述
        3.2.2 净化器中静电场基本理论模型
        3.2.3 静电场中的边界问题
        3.2.4 净化器中温度场基本理论方程
        3.2.5 温度场的边界问题
        3.2.6 净化器中尾气流场理论模型
    3.3 基于Comsol的净化器装置仿真研究
        3.3.1 基于Comsol的净化器多物理场耦合仿真过程与计算
        3.3.2 多物理场耦合仿真结果分析
    3.4 本章小结
4 基于LabVIEW的等离子木纤维净化器检测系统设计
    4.1 LabVIEW开发平台的介绍
        4.1.1 LabVIEW应用程序的构成
    4.2 净化器性能检测系统硬件设计配置与实现
        4.2.1 净化器性能检测系统硬件组成
        4.2.2 数据采集卡的选用
        4.2.3 传感器的选择
    4.3 净化器性能检测系统的软件设计
        4.3.1 用户管理模块
        4.3.2 检测模块
        4.3.3 检测系统模拟仿真测试
    4.4 本章小结
5 等离子木纤维净化器性能分析台架试验
    5.1 等离子木纤维净化器制备
        5.1.1 微米木纤维过滤体的制备
        5.1.2 等离子木纤维净化器加工与装配
    5.2 等离子木纤维净化器性能检测试验台搭建
        5.2.1 试验台架总体结构
        5.2.2 试验台数据采集部分
        5.2.3 试验台机械结构部分
    5.3 等离子木纤维净化器净化性能检测与影响因素分析
        5.3.1 输入电压对净化器净化NO_x和PM的影响
        5.3.2 尾气温度对净化器净化NO_x和PM的影响
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的汽车排放检测系统通讯测试软件设计[J]. 方毅然,李志斌.  仪表技术与传感器. 2017(06)
[2]虚拟仪器技术在医学电子仪器中的应用[J]. 崔艳斌,陈俊梅.  医疗装备. 2017(03)
[3]氮气射流低温等离子体处理对落叶松表面润湿性的影响[J]. 马东超,郭明辉.  东北林业大学学报. 2016(04)
[4]齿形木纤维柴油车尾气微粒捕集器过滤效率模型与试验[J]. 郭秀荣,杜丹丰,亓占丰,梁中钰,刘跃雄.  农业工程学报. 2016(07)
[5]基于Labview的尾气检测仪数据采集系统[J]. 邓召文,高伟,罗康.  湖北汽车工业学院学报. 2015(04)
[6]基于低温等离子体协同催化脱除氮氧化物和碳烟颗粒的研究[J]. 李晨,舒新前,王苏健,邓增社,陈通,王鹏.  广东化工. 2015(20)
[7]力传感器关键性能参数自动标定系统[J]. 过峰,俞建峰,陆振中.  电子测量技术. 2015(05)
[8]稀燃汽车尾气NOx催化净化技术[J]. 李树华,吴少涛,牟一蒙,周秋曼,梁红.  广东化工. 2015(08)
[9]一种新型动力电池状态监测系统设计[J]. 王昕灿,吕立亚,吴松松,张林峰.  森林工程. 2015(02)
[10]长城佳蓝SCR尾气净化液在江淮汽车的应用[J]. 莫悚,吴曲波,赵维鹏.  石油商技. 2015(01)

博士论文
[1]柴油车尾气净化NH3-SCR催化剂[D]. 庞磊.华中科技大学 2014

硕士论文
[1]增压直喷汽油机气系统特性和控制策略研究[D]. 胡玮.上海交通大学 2015
[2]基于低温等离子体协同催化脱除碳烟颗粒的研究[D]. 李香香.浙江大学 2014
[3]介质阻挡放电等离子体去除柴油机中氮氧化物的研究[D]. 王新辉.天津大学 2010



本文编号：3634560