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壁流式柴油机微粒捕集器捕集及微波再生机理研究的开题报告
一、研究背景和意义
现代柴油机的高温高压燃烧使得其排放大量硝氧化物(NOx)和微米级颗粒物(PM)，严重破坏了空气质量，影响了人们的生活健康。为了减少柴油机的排放物，一种重要的技术是采用壁流式柴油机微粒捕集器(DPF)进行微米级颗粒物的捕集和再生。
壁流式柴油机微粒捕集器是一种集结了陶瓷纤维滤芯和高效催化剂的微型设备，它通过内部细小微孔的壁流效应，捕集并过滤柴油机排放物中的微米级颗粒物。消除PM颗粒物的同时，更好的DPF设计可以对硝酸盐进行还原，以减少柴油机NOx排放量。
微波再生技术是一种高效且节能的DPF再生方法。通过微波加热的方式，可以在几分钟内将被DPF捕集的颗粒物进行再生，同时可以降低再生温度和能耗。因此，深入研究DPF的捕集和微波再生机理，对于推广和完善DPF技术具有重要意义。
二、研究内容
本文旨在研究壁流式柴油机微粒捕集器捕集和微波再生机理，具体研究内容包括：
1.壁流式柴油机微粒捕集器的结构与原理分析。
2.DPF粒子捕集规律的理论分析和模拟研究,包括压降和颗粒物沉积规律。
3.微波再生加热机理及应用，考察不同波长和频率的微波对颗粒物再生的影响。
4.DPF再生机理的实验研究，以陶瓷滤芯为研究对象，对它进行微波再生实验，测量不同加热时间与温度下颗粒物再生率的变化。
5.基于实验数据建立壁流式柴油机微粒捕集器再生模型，以优化DPF设计和再生参数控制。
三、研究方法
1.文献资料分析法。对已有的文献进行收集、选重、分析,对DPF的结构特点及其再生技术进行阅读、分析和比较，归纳DPF在粒子捕集和再生方面的机理、特点、方法等。
2.数值模拟分析法。采用ANSYSFluent数值模拟软件进行细分网格的模拟，利用双方向流固耦合方程，模拟碳粉在DPF的过滤特性和压降变化。
3.实验研究方法。利用高温高压环境模拟实验仪器进行DPF微波再生实验，获取颗粒物的再生率，以及温度、时间等再生参数的影响规律。
四、研究意义和目的
DPF技术的成熟应用和推广，将对空气质量保护和保障人们健康产生重要的影响。因此，本文通过深入研究壁流式柴油机微粒捕集器捕集和微波再生机理，可以更好地优化其技术细节，提高DPF的性能和效率，为现代柴油机的研发和使用提供有效支持。