【摘 要】
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汽车排气微粒粒径较小,吸附有害物质多,对人类健康威胁较大。随汽车保有量的增长,排气微粒的污染问题亟待解决。对柴油机排气微粒的热泳沉降、湍流脉动沉降以及沉降微粒的再
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汽车排气微粒粒径较小,吸附有害物质多,对人类健康威胁较大。随汽车保有量的增长,排气微粒的污染问题亟待解决。对柴油机排气微粒的热泳沉降、湍流脉动沉降以及沉降微粒的再悬浮机理的研究,有助于加深对排气管内微粒运动特性的理解,为柴油机微粒沉降的控制、微粒的净化以及微粒分布的改善提供一条有效的途径。为此,本文主要做了如下工作:应用FLUENT计算研究了湍流管道内的微粒运动及沉降特性。在本部分当中,对不同的管道几何条件,不同的速度、温度条件下管道内温度场及湍动能场的分布特点进行了研究分析。在研究微粒热泳沉降的过程中充分考虑了湍流脉动影响,并对微粒热泳沉降以及湍流沉降进行了比较分析。研究了层流状态下不同入口类型对微粒热泳沉降特性的影响。在本部分当中,对三种不同入口类型的流场特点进行了分析;采用了临界轨道半径的思想,结合FLUENT计算所得的速度、温度均正在发展和速度充分发展而温度正在发展两种类型流场参数,编程求解微粒运动方程来获得微粒临界轨道半径r_c,进而求得微粒热泳沉降率;比较分析了三种不同入口类型对微粒热泳沉降率的影响。对微粒沉降后的再悬浮特性进行了研究。在本部分当中,对几种经典微粒粘附模型进行了分析比较。综合考虑了影响再悬浮的各种因素,建立了微粒临界脱离模型并对模型进行了求解,分析了流体速度、微粒粒径等因素对微粒再悬浮特性的影响。通过上述研究工作,最终得出了在本文研究参数范围内,微粒在湍流管道内的沉降特性和层流状态下三种不同入口类型对微粒热泳沉降的影响,以及在不同条件下微粒的再悬浮特性。
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