论文摘要：柴油机颗粒物净化及消声一体式装置研究

近年来国内汽车产业迅速发展，与汽车产业相关的法规标准不断完善和升级。对汽车尤其柴油车颗粒物的排放要求日益严格，同时汽车噪声也越来越受到关注，因此对颗粒物过滤器及消声器的性能要求也越来越高。

本文研究了颗粒过滤器的压力损失组成：扩张段损失，孔道出、入口端面突变损失，沿程损失和收缩段损失。讨论了各部分损失的权重和计算方法。结果表明，扩张段损失和孔道入口损失以及孔道内部沿程损失占主导地位；提高单位体积过滤面积是降低压损的有效措施。同时也分析了排气噪声产生机理和不同消声结构的特性，为消声器选用奠定基础。

其次，在柴油机试验台架的基础上，用不锈钢纤维滤芯对排气中的颗粒物进行收集，并在16个定工况下对安装该颗粒过滤装置前后的排气成分、烟度及柴油机的燃油经济性进行了测量分析。经过对比发现，排气中各成分会随着转速和扭矩的不同而改变，总体成正比关系；除了高速工况外，安装滤芯前后气体成分差别并不明显；在高转速全负荷下，使用该滤芯时油耗增加剧烈，同时颗粒物的过滤效率相当可观。

最后，在FLUENT软件中对加装不锈钢纤维的消声器内部流场进行仿真分析，根据发动机1200r/min，75%负荷的工况测量参数得出装置的速度分布云图和温度分布云图，根据流场仿真分析的结果，对装置进行结构改进来优化内部流场，并对改进后的装置进行强度校核；对过滤和消声一体式装置改进前后，进行了消声量的对比。

综上，通过本文对不锈钢纤维的过滤理论分析、试验研究，在现有的消声器基础上增加过滤功能。初步完成了柴油机颗粒物净化及消声一体式装置的开发，为进一步优化积累了一定的经验和方法。

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