Wpływ przedregeneracyjnego stanu cieplnego na przebieg regeneracji samochodowego filtra spalin

• Autorzy: Nagórski Z.

Warianty tytułu

EN

The effect of initial thermal state on the regeneration of diesel particulate filter

• Konferencja: Materiały 13 Ogólnopolskiego Sympozjum Naukowego - Motoryzacyjne Problemy Ochrony Środowiska/sympozjum(XIII; 02.12.2005; Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych wpływu przedregeneracyjnego stanu cieplnego samochodowego filtra spalin na przebieg jego regeneracji. Dla potrzeb tych badań wykorzystano, zbudowany i rozwiązany metodą KM3R [1], model symulacyjny [2] nieustalonej wymiany ciepła i masy w segmencie filtra. Model ten wcześniej wykorzystano do badań symulacyjnych wpływu różnych parametrów procesowych na przebieg regeneracji. Między innymi badano wpływ "tłokowej" procedury wprowadzania utleniacza do strefy spalania [3], wpływ kinetyki termicznego i termiczno-katalitycznego spalania cząstek stałych (PM) [4], oraz wpływ początkowej masy PM [5] na czas regeneracji i maksymalne temperatury ścianek filtra podczas regeneracji. Uzupełnieniem tych badań są, przeprowadzone w niniejszym referacie, badania wpływu przedregeneracyjnego stanu cieplnego filtra na ten proces. Obliczenia symulacyjne, przeprowadzono dla trzech wartości temperatury początkowej filtra Tpocz = 765, 850 i 935 K. Badania wpływu tej temperatury na przebieg regeneracji filtra wykazały istotna zmianę charakteru procesu cieplnego w fazie poprzedzającej spalanie PM, tzn.: znaczne wy-ze zmniejszeniem wartości temperatury początkowej oraz znaczny wzrost czasu regeneracji przy malejących wartościach tej temperatury.

EN

This work investigates the regeneration of diesel particulate filter depending on its initial thermal state. The process of regeneration was simulated using the KM3R method [1] and the model of transient heat and mass transfer in a segment of the filter [2]. This model was used in earlier works where the regeneration time and the maximum filter temperature were analyzed with respect to the "piston" procedure ofoxidizer loading to the combustion zone [3], the kinetics of thermal and thermo-catalytic PM combustion [4], and the initial PM mass [5]. Here, the regeneration process was analyzed for the three initial temperatures of the filter: 765, 850, and 935 K. The simulation showed an essential effect of the initial temperature on the thermal process preceding the PM combustion. We observed that lower initial temperature decreased the maximum regeneration temperature and extended the regeneration time of the filter.

Słowa kluczowe

PL

filtry; silniki spalinowe; diagnozowanie; wymiana ciepła; filtr spalin

EN

filters; combustion engines; diagnostics; particulate filter

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 3/58
• Strony: 125--131
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Nagórski Z.

• Instytut Pojazdów, Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] Bisset E. J.: Mathematical Model of the Thermal Regeneration of a Wall-Flow Monolith Diesel Particulate Filter. Chem. Engineering Science 39, No. 7/8, 1984, pp. 1233-1244.
• [2] Koltsakis G.C., Stamatelos A.M.: Modelling Thermal Regeneration of Diesel Particulate Traps. AOChE Journal, Vol. 42, No. 6, 1996, pp. 1662-1672.
• [3] Kruczyński S.: Wybrane metody ograniczania emisji tlenków azotu w silnikach o zapłonie samoczynnym (rozprawa). Wydawnictwo ITE, Radom 2002.
• [4] Nagórski Z.: Modelowanie przewodzenia ciepła za pomocą arkusza kalkulacyjnego, Excel+MRS = KM3R. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 2001.
• [5] Nagórski Z.: Jednowymiarowy model cieplny procesu regeneracji filtra spalin. 28 International Scientific Conference on Combustion Engines KONES’2002, Conference Proceedings, Vol. 9, Jurata, September 8-11, 2002.
• [6] Nagórski Z., Teodorczyk A., Bernhardt M.: Regeneracja samochodowych filtrów spalin - tendencje rozwojowe, modelowanie i badania symulacyjne. Monografia sfinansowana w projekcie KBN Nr 9 T12D 02619. Wyd. Prestiż, Warszawa 2003.
• [7] Nagórski Z.: „Tłokowy” model transportu utleniacza podczas regeneracji filtra spalin. Konferencja KONMOT-AUTOPRPGRES’2004 - Zakopane, Czasopismo Techniczne Mechanika, Silniki Spalinowe - Wyd. Pol. Krakowskiej t. 2, z. 6-M/2004.
• [8] Nagórski Z., Teodorczyk A.: Badania symulacyjne wpływu kinetyki spalania na przebieg regeneracji filtra spalin. 30th International Scientific Conference on Combustion Engines KONES’2004, Conference Proceedings, Vol. II, Zakopane, September 12-15, 2004.
• [9] Nagórski Z.: Symulacyjne badania wpływu masy PM na przebieg regeneracji filtra spalin. Materiały VIII Konferencji „TransComp'2004”, Politechnika Radomska, Zakopane, 7-9 grudnia 2004, str. 395-400.
• [10]Nagórski Z.: Wpływ przedregeneracyjnego stanu cieplnego samochodowego filtra spalin na przebieg jego regeneracji. Poster na XIII Ogólnopolskim Sympozjum Naukowym I „Motoryzacyjne Problemy Ochrony Środowiska”, Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej, 2 grudnia 2005, Warszawa.
• [11] Opris C., Johnson J. H.: A 2-D Computational Model Describing the Heat Transfer, Reaction Kinetics and Regeneration Characteristics of a Ceramic Diesel Particulate Trap. SAE Paper 980546.