碳颗粒物（PM）排放一直是各类柴油机动力机械尾气后处理技术的控制重点。PM粒径分布广泛,其中粒径小于100纳米的超细颗粒对人体和环境都极具危害。柴油机颗粒物捕集器（DPF）能将排气流中的PM高效过滤,但必须对沉积在过滤孔道中的积碳进行适时清除,即DPF的再生。低温等离子体（NTP）具有强氧化性,能将PM在远低于起燃温度的条件下氧化分解,是一种新型的动力机械尾气净化技术,而填充床介质阻挡放电（PB-DBD）可以产生大体积、高密度的NTP,放电效果优于普通DBD。本文利用自行设计的PB-DBD反应器进行放电试验,探究了不同填充颗粒粒径、形状对介质阻挡放电特性的影响;并使用工作性能优化后的PB-DBD反应器在去除超细碳颗粒和低温再生DPF的应用上进行了试验研究。主要研究内容如下:（1）在PB-DBD反应器的放电间隙中填充不同粒径的介质颗粒（玻璃微珠、玻璃砂）,并建立了局部放电等效电路和放电间隙简化模型,探究了粒径、形状对反应器放电特性的影响。研究结果表明,随着填充颗粒粒径的减小,表面放电对丝状放电的抑制效果增强,放电维持电压和局部放电倾向增加;发生局部放电时,有效介质等效电容始终小于介质等效电容,气隙等效电容被部分保留。与空床反应器相比,PB-DBD反应器中的平均电场提高3～4倍,臭氧能效和产量分别提高20%和15%以上。（2）利用优化后的PB-DBD反应器进行了NTP去除超细碳颗粒的试验研究。通过碳颗粒物发生器（DNP digital 3000）输出PM粒径分布可控的废气流,探究了不同PM粒径分布特性、反应区温度以及反应器进气流量等因素对去除效果的影响。研究结果表明,在常温下NTP对不同参数设置组的总颗粒数浓度去除率均达到30%以上。提高反应区温度能提升去除效果,但温度不宜过高,100℃时,NTP对设置组3的超细颗粒去除率达77.7%,去除量为常温下的两倍以上。反应器进气流量影响了NTP活性气体与原机气流的混合配比,进气流量从2 L/min增加至5 L/min,超细颗粒去除率先增大后减小,3 L/min时,最大去除率达81.1%,此时活性气体与原机气流的流量之比为1:2。（3）利用优化后的PB-DBD反应器进行了NTP低温再生DPF的试验研究。以反应产物、去除积碳量、DPF内部温度场等作为评价参数,探究了不同氮气添加含量、不同进气方向对DPF再生效果的影响。研究结果表明,当放电反应气的体积比例为95%O2+5%N2时,反应产物CO和CO2体积分数均略高于使用纯氧气源时的状况,去除积碳量也均高于使用其他气源时的状况,DPF再生效果较好。NTP进气方向的改变,影响了剥除DPF滤芯中不同位置处PM的先后顺序,再生方向与正向进气时相反;相同时间内正向进气去除的积碳质量更多,且PM氧化反应比反向进气时更完全。因此,正向进气的再生效果要优于反向进气。