Simulation of heat recovery in diesel particle filter

• Autorzy: Mitaniec W.

Warianty tytułu

PL

Symulacja odzysku ciepła w filtrze cząstek stałych

• Konferencja: Międzynarodowy Kongres Silników Spalinowych (3 ; 22-24.06.2009 ; Opole, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes a new method of improving of diesel particulate filter regeneration process. This method takes into account a semi-self-regeneration of diesel particle filter by use of a special heat recovery system. The paper presents a mathematical model of exhaust gas flow and through DPF with regeneration process and an example of DPF self-regeneration. At lower temperatures of exhaust gases in HCCI engines an additional energy is required for increase of gas temperature before DPF. The preliminary studies show a possibility of using the special design of DPF with heat recovery system. The paper shows the initial simulation results of such system and possibility of increasing the heat recovery ratio by change of geometry of DPF. The gas heat exchange and radiation formulas between two modules of DPF are partly included in the paper.

PL

Artykuł opisuje nową metodę polepszenia procesu regeneracji filtra cząstek stałych. Metoda ta uwzględnia półautomatyczną samoregenerację filtra cząstek stałych przy zastosowaniu systemu odzysku ciepła. Publikacja przedstawia matematyczny model przepływu gazów przez DPF oraz procesu regeneracji wraz z przykładem symulacji takiego procesu. Przy niskich temperaturach gazów spalinowych w silnikach HCCI potrzebna jest dodatkowa energia w celu zwiększenia tej temperatury przed DPF. Wstępne studium tego procesu wykazuje zwiększenie tej temperatury przy zastosowaniu specjalnej konstrukcji DPF z systemem odzysku ciepła. Praca przedstawia wstępne wyniki symulacji oraz możliwość zwiększenia stopnia odzysku ciepła przynajmniej o 20% przez zmianę geometrii systemu. Proces wymiany ciepła i radiacji w systemie jest częściowo opisany w artykule.

Słowa kluczowe

EN

transport; compression ignition engine; diesel particle filter; regeneration

PL

transport; silniki wysokoprężne; filtr cząstek stałych; regeneracja

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Naukowe Silników Spalinowych
• Czasopismo: Silniki Spalinowe
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, SC2
• Strony: 121--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., wykr.

Twórcy

autor

Mitaniec W.

• Faculty of Mechanical Engineering at Cracow University of Technology

Bibliografia

• [1] Konstandopoulos A., Kostoglou M., Housiada P., Vlachos N., Zarvalis D.: Mulichannel Simulation o Soot Oxidation in Diesel Particulate Filters. SAE 2003-01-0839, SP-1755, SAE World Congress,Detroit, 2003.
• [2] Walter B., B., Gatellier B.: Near Zero NOx Emissions and High Fuel Efficiency Diesel Engine: the NADITM Concept Using Dual Mode Combustion. Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP, Vol. 58 (2003), No. 1, pp. 101-114.
• [3] Nagórski Z., Teodorczyk A., Bernhardt M.: Regeneracja samochodowych filtrów spalin. Tendencje rozwojowe, modelowanie, badania symulacyjne. Politechnika Warszawska, Warszawa 2003.
• [4] Huynh C.T., Johnson J., Yang S. L., Bagley S., Warner J.: A One-Dimensional Computational Model for Studying and Regeneration Characteristics of a Catalyzed Wall-Flow Diesel Particulate Filter. SAE 2003-01-0841, SP-1755, SAE World Congress, Detroit, 2003.
• [5] Konstandopoulos A.G et al: Fundamental studies of diesel particulate filters. Transient loading regeneration and aging. SAE Paper No. 2000-0101016.
• [6] Bisset E.J., Shadman F.: Thermal regeneration of Diesel Particulate Monolithic Filters. AIChE Journal. Vol. 31. No.5, pp.753-758.
• [7] Nakatani K. et al: Simultaneous PM and NOx reduction system for diesel engines, SAE Paper 2002-01-0957.
• [8] Look D. C., Sauer H. J.: Engineering Thermodynamics. Prindle, Weber & Schmidt Enginnering, Boston 1986.
• [9] Szargut J.: Termodynamika techniczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1991.