DPF载体温度不均匀性诊断分析

周芸梦

摘要：对加装DPF装置的发动机进行台架试验时，采用探针式传感器测量DPF通道孔内的温度（在三个截面上按照互成120度进行伞状布置），发现DPF周向温度分布不均匀。本文采用计算流体力学的方法对DPF载体的流场进行分析，找出DPF载体温度不均匀的原因。

關键词：DPF载体;CFD分析;发动机后处理

中图分类号：TK402                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2020）22-0038-02

0  引言

测试温度的高低可能与DPF中C颗粒沉积量有关，沉积量较多的区域，在进行颗粒燃烧时释放出更多的热量，造成该区域温度较高。由于DPF载体结构呈蜂窝状，在来流法向上可以认为是阻力均匀分布，造成C沉积不均很可能是由于DPF前端速度不均引起的。

基于上面推断，考虑到搭建载体详细模型计算量比较大，分析重点也没有落在载体上，所以本次分析主要对DPF整个管路进行稳态流场分析，考察载体前段弯管、弥散体及滤网等对气流分布的影响。

1  模型建立

在DPF前端增加了进气弯管，弯管相对位置与试验时布置一致。由于DPF载体的周向对称性，认为载体结构不会对载体内气流的均匀性产生影响。本次分析主要考查弯管段、弥散体、滤网三种部件对来流在载体区域内的均匀性影响，因此对计算模型进行了简化处理，用纯流场区域替代DPF载体，计算模型如图1所示。

采用多面体网格对模型进行体网格划分，在弥散体及滤网等部位进行网格加密处理，生成体网格数量为2475181，网格模型如图2、图3、图4所示。

2  结果分析

根据柴油机台架试验中温度传感器的放置位置，同时为了观察弯管对气流的影响，在仿真后处理中创建图5所示的四个截面。

通过对四个截面的CFD分析，各截面的分析结果如图6-图10所示。

通过对简化模型的计算结果进行分析发现，载体内气流分布不均匀，有些区域速度梯度较大。

3  结论

本次分析主要围绕DPF载体由于C沉积不均引起的温度不均，借助CFD分析手段，考察载体、弥散器及滤网三因素对气流均匀性影响。

通过CFD分析发现，在弥散体与滤网的作用下，气流并没有很好地实现均匀化，考虑改变离散体及滤网的结构或相对位置。

参考文献：

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