低温等离子体转化NO的数值模拟.pdf

江苏大学
硕士学位论文
低温等离子体转化NO的数值模拟
姓名:姜德炜
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:蔡忆昔
20100605
摘要汽车工业的飞速发展促进了经济的发展,但同时也不可避免地对自然环境造成严重的污染。在排放法规日益严格的今天,治理汽车尾气排放已成为十分紧迫的任务,其中柴油机尾气排放的问题更显突出,也是汽车排放治理领域的工作难点。为了探索介质阻挡放电反应器转化的反应规律,本文利用砑⒘薖P停嘀屏似喽ρ募叭榷ρ募⒔惺的D狻全文主要研究内容如下:谠亩链罅课南椎幕∩希霾⒈冉戏治隽私档推蹬欧所采用的各种后处理技术。由此得出,目前汽车上所采用的后处理技术不能同时有效地处理柴油机排气中的瘸煞郑⒎析了低温等离子体技术在处理汽车尾气排放方面的优势及应用现状。教至说臀碌壤胱犹寮际醵訬的转化机理,分析了影响转化效果的各种因素,为设计低温等离子体发生器提供了理论依据,也为开展低温等离子体技术对淖;淼氖的D夤ぷ鞯於基础。谘芯糠治鯟软件的功能、结构及计算理论的基础上,深入分析其模拟低温等离子体反应过程的可行性。诮衔O昃〉亓私夂脱芯肯喙氐难芯砍晒螅∪∮泻ξ镏转化过程的主要化学反应方程,建立动力学模型,模拟低温等离子体处理墓獭6员饶D饨峁胧笛槭荩壑ち朔从硌≡江苏大学硕士学位论文
的合理性以及D獾臀碌壤胱犹寮际醯目尚行浴MüD猓对低温等离子体净化模拟尾气作了研究,探讨了尾气在等离子体反应器中的停留时间、初始浓度、以及乙烯和丙烯对模拟尾气中转化率的影响,从而为设计低能耗高转化效率的低温等离子反应器提供理论依据。关键词:汽车尾气,低温等离子体,介质阻挡放电,从Χρ江苏大学硕士学位论文Ⅱ
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言第一章引选题背景柴油机尾气排放特征及主要排放污染物江苏大学硕士学位论文染物排放,于是就开始考虑各种机内机外净化处理技术来控制汽车尾气排放。三效催化剂的研制成功使汽油机排放控制技术取得了突破性进展,它能使汽油机排并且采用了一些新技术,积极探索降低柴油机排气中和。的途径。低温等离子体,畉优点=昀矗τ肗口技术去除⒂谢扇芪镆约巴殉齋的研究取得了一定的成果,另外,将此技术用于降低车用发动机排放也成为国内外研究的热点询。但是,由于低温等离子体作用过程复杂,反应机理尚未明确,目前对该技术的研究还处于基础性研究阶段。本文将在课题组已取得的研究成果的基础上,研究治鋈砑D柴油机排气的主要有害成分是一氧化碳、未燃碳氧、氮氧化物约疤佳取2裼突肫突啾龋ぷ鞯幕旌掀迮ǘ冉系汀柴油机因其经济性、可靠性和低维护成本等优点,得到了广泛的应用,但随着全球汽车保有量的持续高速增长,汽车尾气污染的现状十分严峻。为了减少污放的、和苯档ヒ陨希坏遣裼突母谎跞忌帐狗掀醒鹾量较高,三效催化技术在柴油机上不适用【。各国为满足越来越严格的排放法规的要求,在燃料改进、柴油机设计与制造、排气后处理方面做了大量的研究工作,且恢执矸掀男录际酰有处理效果好、处理范围广、能同时处理多种污染物、净化彻底且无二次污染等低温等离子体化学反应的可行性,这对于降低柴油机污染物排放、保护大气环境具有非常重要的现实意义。.裼突财欧盘卣缸内燃烧压力较大,因此在不使用任何后处理装置的情况下,和的排放比分别比汽油机低%和%左右;由于柴油机热效率高,温室气体欧
江苏大学硕士学位论文量也较低;欧帕坑肫突畋鸩淮螅ú裼突诟谎踝刺鹿ぷ鳎柴油机进气和燃油混合不均匀,局部燃烧不完全,导致的产生,柴油机氮氧化合物且恢趾稚ǖ挠谐粑镀澹狽、、反应生成。燃油本身含氮量很低,不足以产生显著的8堇┱沟脑蠖多韦奇机理,由空气中导致的部沙莆!叭萅噋傻闹饕7从ξ#.反应式.、.、.主要发生在充量系数等于浇从κ主要发生在非常浓的混合气中。产生的三个重要因素:度增大,更重要的是能加快的生成速度。大致可认为温度每提高,的生成速率几