柴油机EGR氛围颗粒的空间结构与表面形态分析

摘要：

为揭示EGR(废气再循环)对柴油机颗粒表面形态以及空间结构的影响,针对不同EGR率下产生的柴油机颗粒,采用颗粒粒径分析仪以及X射线小角散射等分析手段,研究了EGR对柴油机排气颗粒粒径、数浓度和质量浓度的影响,分析了颗粒团聚程度、团粒间隙尺寸以及表面形态等参数随EGR率的变化规律.结果表明:随着EGR率从10％增至30％,颗粒数浓度峰值粒径向大粒径方向偏移,粒径在10～ 50 nm的核模态颗粒数浓度分别降低了14.7％和29.4％;粒径在50 ～ 500 nm的积聚态颗粒数浓度分别增加了17.1％和139.4％;总颗粒数浓度也有较大幅度增加,分别增加了4.5％和72.1％.采用EGR后,颗粒的质量分形维数和表面分形维数分别增加了12.1％和18.2％,表明EGR会使颗粒的质量分布不均匀,表面粗糙程度增加.随着EGR率的增加,颗粒的团粒间隙分布有明显差异,EGR率为0时的团粒间隙尺寸主要分布在8～11 nm,EGR率为30％时的团粒间隙尺寸主要分布在4～6 nm,表明EGR可在总体上降低团粒间隙尺寸和数浓度,增加了颗粒的团聚程度和空间结构的紧密程度.研究结果对于拓宽EGR的工况使用范围、提高DPF等后处理装置的工作效率、进一步降低柴油机的NOx和颗粒排放具有重要意义.

关键词：柴油机、颗粒、废气再循环、颗粒结构

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分类号：X51(大气污染及其防治)

资助基金：国家自然科学基金项目51506011;江苏省高校自然科学研究面上项目15KJB470001;苏州市应用基础研究项目SYG201515

在线出版日期：2017-01-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1672-1678