柴油机排气管内碳烟颗粒的形貌计算

作者：鞠洪玲; 卞钒全; 魏明锐

来源：华中科技大学学报(自然科学版)科技大学, 2020, 48(12): 61-65.

DOI：10.13245/j.hust.201211

• 柴油机排气管
• 碳烟颗粒
• 动力学演变
• 形貌
• 分形维数

以排气管内碳烟颗粒为模拟对象,基于流体-轨道模型,采用拉格朗日方法追踪每个颗粒的运动轨迹,考虑颗粒之间的碰撞、凝并等动力学过程,构建了颗粒动力学演变过程的模型.在柴油机转速为1 800 r/min条件下,计算不同平均有效制动压力(0.38,0.63,0.88,1.13MPa)下排气管内碳烟颗粒的动力学演变过程,获得碳烟颗粒的形貌并统计出分形维数.结果表明:构建的模型可以很好地计算颗粒碰撞后的形貌和分形维数,颗粒最终形貌呈现出枝状和簇状,分形维数与实验结果相符合;随着负荷的增加,分形维数增加.此外,构建的模型可以很好地观察到颗粒的生长过程,有助于更深入地研究碳烟形成.

• 单位
  武汉理工大学; 现代汽车零部件技术湖北省重点实验室