煤基燃料燃烧颗粒物对颗粒捕集器沉积过程的影响

朱鑫昌 刘帅 王忠 华伦 帅石金

摘 要： 探讨了柴油机燃用代用燃料后，排气颗粒物结构特征的变化规律。依据柴油机台架试验，使用0%、5%、15%甲醇掺混比的F-T（Fischer–Tropsch）合成柴油，在标定工况下采集颗粒。用同步辐射小角散射分析方法测量颗粒物摩擦力、粒径等参数。基于实验数据，在EDEM 软件中建立颗粒模型，模拟了颗粒碰撞沉积过程。结果表明：随甲醇掺混比的增加，甲醇、F-T 柴油燃烧颗粒间摩擦力增加0.6 N，平均粒徑增加2.44 nm。沉积过程中，颗粒捕集器（DPF）单元体非迎风面的沉积量急剧增加；颗粒沉积效率随沉积时间的增加而增加；随摩擦力增大、粒径增大，颗粒层厚度及颗粒链长度也随之增加。甲醇掺混比的改变使得颗粒整体向更多、更细的方向变化，燃料类型及掺混比的改变显著影响了颗粒在DPF 载体上的沉积状态。

关键词：柴油机；代用燃料；甲醇、甲醇 / F-T合成燃料；颗粒物；柴油机微粒捕集器（DPF）；EDEM软件；小角散射

中图分类号： [U 473.9] 文献标识码： A DOI： 10.3969/j.issn.1674-8484.2024.01.007