摘要：为了探究CDPF(catalyzed diesel particulate filter)的再生性能及再生机理,该文利用发动机试验台,分别对催化剂负载量为0、530和636 g/m^3的3组CDPF开展耐久循环工况下的再生特性试验研究。试验结果表明,测试过程中被动再生消耗NO2,530 g/m^3 CDPF(CDPF1)在大负荷工况下,后端NO2浓度低于前端,随着催化剂负载量增加,636 g/m^3 CDPF(CDPF2)的后端NO2浓度高于前端。在耐久循环的首个3000 r/min、100%负荷工况时,CDPF1与CDPF2的排气压降比DPF(diesel particulate filter)低约14 kPa。耐久循环测试中,CDPF1的再生效率为87.5%,CDPF2的再生效率达到93.1%。利用量子化学密度泛函理论DFT(density functional theory),构建了组成Soot的大分子菲与NO2,在Pt(111)晶面氧化为CO和CO2的反应模型。通过DFT计算呈现NO2的N=O化学键断裂、解离产生的活性氧O与菲基的1号C在Pt晶面滑移并结合的反应历程。利用DFT计算得到的化学反应动力学参数,对CDPF1进行再生过程的一维仿真计算,排气压降的模拟值与试验值误差范围在3%以内。研究结果可为提高CDPF再生效率提供理论依据与工程指导。

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