发动机碳烟颗粒捕集器的性能研究的开题报告开题报告题目：发动机碳烟颗粒捕集器的性能研究一、研究背景与意义车辆尾气排放是大气污染的主要来源之一，其中碳烟颗粒（PM）是其中最为危害健康的污染物之一。由于其具有高度致癌性和毒性，PM的减排已成为全球环保的主要目标。现有的PM排放控制技术包括减速器、尾气再循环、氧化催化剂等，但这些技术存在诸多不足，如减速器仅仅能够减少三元催化器的PM排放，氧化催化剂的工作效率很容易受到温度、湿度等因素的影响。因此，研究一种高效、经济、可靠的PM排放控制技术具有重要的现实意义。发动机碳烟颗粒捕集器（DPF）是一种有效的PM排放控制技术，其基本原理是通过结构设计和滤材的选择，将发动机排放的PM通过过滤和捕集减少排放。DPF技术具有减少PM排放、节能、增加车辆使用寿命等诸多优点，受到了广泛的关注和研究。二、研究内容与目标本研究将对DPF的性能进行分析和研究，包括：1.DPF的结构和工作原理2.DPF的滤材选择和工艺3.DPF的性能测试方法和数据分析4.研究DPF在不同工况下的工作性能研究的目标是开发出一种高效、经济、可靠的DPF，用于降低车辆PM排放，达到环保要求。三、研究方法本研究将采用实验室测试和数值模拟相结合的方法进行，具体研究内容包括：1.实验室测试：选取不同种类和不同性能的DPF进行性能测试，包括空气阻力、捕集效率、可持续性能等方面的测试，通过数据分析和比较，研究不同DPF的性能差异。2.数值模拟：采用计算流体力学（CFD）方法对DPF内部流场进行数值模拟，研究DPF内部流体动力学行为和PM捕集过程，为DPF结构和材料的优化设计提供理论依据。四、预期成果本研究预期获得如下成果：1.确定DPF的滤材选择和工艺参数。2.确定DPF的性能测试方法和数据分析方法。3.确定DPF在不同工况下的工作性能。4.深入了解DPF内部流场及PM捕集过程，为DPF的优化设计提供理论依据。五、研究计划1.第1-2个月：文献调研和理论学习，确定研究内容和方向。2.第3-6个月：采用实验室测试方法对不同种类和性能的DPF进行性能测试，获得性能测试数据。3.第7-9个月：采用数值模拟方法对DPF的内部流场进行数值模拟，得到DPF内部的流场场分布图。4.第10-12个月：结合实验结果和数值模拟结果，分析不同种类和性能DPF的优缺点，提出DPF的优化设计方案。六、研究团队截至目前，研究团队包括教师1名和学生2名，全部团队成员均具有CFD和实验测试方面的背景和经验。七、参考文献1.Gao,W.,&Cheng,X.(2016).AreviewaboutresearchprogressonDPFregeneration.AppliedMechanicsandMaterials,823,7-12.2.Karavalakis,G.,&Gao,H.(2011).Dieselparticulatefilterdesign:fromexperimenttotheory.JournalofEnvironmentalScienceandHealthPartA,46(9),939-949.3.Li,N.,&Sun,H.(2017).Designandperformanceanalysisofadieselparticulatefilterwithoptimizedwall-flowstructure.EnergyConversionandManagement,149,960-968.4.Zhang,J.,Wang,Y.,&Yuan,S.(2019).Numericalanalysisoftheeffectofcarbonationontheperformanceofadieselparticulatefilter.ScienceoftheTotalEnvironment,668,632-641.