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柴油机排气微粒已经对人类健康构成了巨大威胁,催化型微粒捕集器CPF(Catalytic Particular Filter)技术因为能够实现连续被动再生而得到了国内外内燃机工作者的广泛关注。本文基于AVL软件平台建立了CPF的数值模型。引入PM(Particulate Matter)催化再生百分比参数用以评价CPF催化剂催化效率以及进口条件对催化效率的影响并依据催化效率区间选择催化剂涂覆量大小;分析了壁面渗透率、孔密度、进出口比例等对CPF碳烟层形成过程及压降特性影响;研究了不同过滤体孔道形状、壁面渗透率、碳烟渗透率等参数对CPF主动再生频率及主动再生最高温度的影响;同时,研究分析了灰分对CPF捕集以及主被动再生性能的影响。结果表明:(1)总碳烟层及滤饼过滤层碳烟再生时,在特定进口条件下催化剂催化效率达到峰值,并随着初始碳烟量增加、进出口比例变大而提高,深层过滤层碳烟在657K~710K温度范围内被集中氧化,催化剂效率与尾气组分比例无关,对温度变化较敏感。(2) CPF催化剂效率随着孔隙率及进出口比例的提高而提高,但总体影响较小。(3)壁面渗透率越大,碳烟趋向于过滤体轴向两端累积并且分布更加均匀;随着进出口比例和孔密度的增大,滤饼碳烟层形成初始时刻最早。(4)正四边形、正六边形、正八边形三种形状孔道的载体中,正六边形孔道CPF总压降最小、主动再生频率最低;正四边形孔道CPF主动再生最高温度最低。(5)正四边形孔道载体,在高壁面渗透率及高碳烟渗透率情况下,总压降较小、主动再生频率较低,有利于提高燃油经济性;在高壁面渗透率和低碳烟渗透率情况下主动再生最高温度较低,有利于延长CPF寿命。(6)初始灰分量越小、灰分分布系数越大,总压降越小,过滤器压降特性越好;初始灰分量越小,CPF主动再生频率越低,有利于提高柴油机燃油经济性;随着灰分分布系数和灰分渗透率的增大,最高再生温度越小,有利于延长CPF使用寿命。