基于阻力的齿轮型木纤维尾气微粒捕集器滤芯设计及试验

研制了一种内部中空、外部为齿轮状的木纤维滤芯，建立基于阻力的柴油车尾气微粒捕集器（diesel particulate filter，DPF）滤芯的压力损失和结构参数模型，通过数值计算分析得到新型齿轮状木纤维滤芯的较优尺寸方案；并通过台架试验对不同结构参数滤芯的阻力变化进行对比分析，验证了该新型齿轮状木纤维滤芯的可靠性和科学性。分析结果表明，当DPF过滤室尺寸为直径140 mm、高150 mm时，新型齿轮状木纤维滤芯存在较优结构参数，即齿厚为23.27 mm，齿高为30 mm，齿边夹角为5°，滤芯厚度为7 mm，齿数为8。该文所研制的齿轮型木纤维滤芯对油品质量要求低，过滤阻力小，过滤效率高，价格便宜，且废弃后易于回收再利用。结合温控装置使用，可有效过滤柴油车尾气中的PM，对柴油车尾气净化及环境保护具有十分重要的意义。