煤基燃料燃燒顆粒物對顆粒捕集器沉積過程的影響

朱鑫昌 劉帥 王忠 華倫 帥石金

摘 要： 探討了柴油機燃用代用燃料后，排氣顆粒物結構特征的變化規律。依據柴油機臺架試驗，使用0%、5%、15%甲醇摻混比的F-T（Fischer–Tropsch）合成柴油，在標定工況下采集顆粒。用同步輻射小角散射分析方法測量顆粒物摩擦力、粒徑等參數。基于實驗數據，在EDEM 軟件中建立顆粒模型，模擬了顆粒碰撞沉積過程。結果表明：隨甲醇摻混比的增加，甲醇、F-T 柴油燃燒顆粒間摩擦力增加0.6 N，平均粒徑增加2.44 nm。沉積過程中，顆粒捕集器（DPF）單元體非迎風面的沉積量急劇增加；顆粒沉積效率隨沉積時間的增加而增加；隨摩擦力增大、粒徑增大，顆粒層厚度及顆粒鏈長度也隨之增加。甲醇摻混比的改變使得顆粒整體向更多、更細的方向變化，燃料類型及摻混比的改變顯著影響了顆粒在DPF 載體上的沉積狀態。

關鍵詞：柴油機；代用燃料；甲醇、甲醇 / F-T合成燃料；顆粒物；柴油機微粒捕集器（DPF）；EDEM軟件；小角散射

中圖分類號： [U 473.9] 文獻標識碼： A DOI： 10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.007