国家自然科学基金(51176067)
- 作品数：31 被引量：96H指数：7
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- 氧气/空气源低温等离子体发生器的性能对比分析被引量：2
- 2016年
- 为对比不同气源的介质阻挡放电型低温等离子体发生器的性能参数,分别以氧气和空气为气源,对发生器进行了静态对比试验,研究了放电电极面积、放电电压峰峰值、气体体积流量对放电功率、单周期电荷传输量、O_3浓度、O_3产量和O_3产率的影响。结果表明,当放电电极面积增大时,放电功率和单周期电荷传输量均线性增大,但空气源对应的放电功率和单周期电荷传输量及其增长速率较低;此时,氧气和空气源的O_3浓度整体呈上升趋势而O_3产率则呈下降趋势。当放电电压峰峰值增大时,氧气和空气源的放电功率和单周期电荷传输量均显著增大,且后期增大速率加快;O_3浓度均先升后降而O_3产率则逐渐减小,高浓度和高产率不可兼得。不同放电频率下,氧气源的最大臭氧浓度大于55 mg/L,空气源的最大臭氧质量浓度在4～8 mg/L之间。当气体体积流量增大时,氧气源的放电功率和单周期电荷传输量均先上升后趋于平缓,而空气源的放电功率和单周期电荷传输量则逐渐增大;氧气源的O_3浓度下降,O_3产量上升直至平缓,而空气源的O_3浓度则先增后减,O_3产量逐渐上升但上升速率放缓;氧气源和空气源的O_3产率均随气体体积流量的增大而缓慢上升。以氧气为气源时,气体体积流量不宜超过10 L/min;以空气为气源时,气体体积流量可选取为9 L/min左右。研究结果可为低温等离子体喷射系统优化及柴油机颗粒物捕集器的再生研究提供参考。
- 李小华李伟俊蔡忆昔施蕴曦徐辉顾林波濮晓宇
- 关键词：柴油机介质阻挡放电低温等离子体放电功率
- NTP发生器生成活性物质及发射光谱研究被引量：1
- 2017年
- 对自行设计的NTP发生器进行了性能试验,研究了电学参量、气源对活性物质生成及发射光谱的影响。结果表明,活性物质主要为O_3和NO_2,且观测到明显的N_2第2正带系谱峰。随着放电电压峰峰值或放电频率的升高,能量密度增大,O_3和NO_2浓度先增加后减小,N_2第2正带系谱峰显著,光谱强度随之增大。随着气体流量增大,能量密度减小,O_3和NO_2浓度及光谱强度均呈先增后减的趋势。随着气源中O_2含量增加,O_3和NO_2浓度增大,当O_2含量为80%时,O_3和NO_2浓度分别超过20 000×10(-6)和10 000×10(-6);光谱强度则逐渐减弱。
- 李伟俊李小华蔡忆昔施蕴曦徐辉
- 关键词：低温等离子体O3发射光谱能量密度
- 不同气氛下微粒捕集器的离线再生
- 2017年
- 基于NO_2、NO_2/O_2以及O_3与PM的化学反应模型,探究了气氛对微粒捕集器(DPF)离线再生效果的影响。研究结果表明,NO_2/N_2的气氛下,PM的起燃温度为250℃,而在NO_2/O_2/N_2气氛下,PM的起燃温度降至150℃左右,但在O_3/N_2气氛下,PM可在低于100℃的再生温度下起燃。在3种气氛下,DPF的再生效率受再生温度的影响均较为明显。当再生温度较低(≤250℃)时,O_3/N_2气氛下,DPF的再生效果最好,且实现完全再生的时间最短;当再生温度较高(>250℃)时,NO_2/O_2/N_2气氛下,DPF再生效果最好,且温度越高,实现完全再生的时间越短。在所选的再生温度范围内,O_3/N_2气氛下的壁面最大温度梯度峰值均高于NO_2/N_2和NO_2/O_2/N_2气氛,但远小于DPF安全的温度梯度极限。
- 徐辉蔡忆昔施蕴曦丁道伟
- 关键词：柴油机微粒微粒捕集器
- 介质阻挡放电(DBD)诱导低温等离子体预氧化NO被引量：6
- 2013年
- 利用介质阻挡放电产生低温等离子体预氧化C3H6/NO/N2/O2混合气中NO,分析了NO的转化机理,研究了放电功率、C3H6初始浓度和O2浓度对NO2/NO比例以及NO x转化率的影响.研究结果表明,随着放电功率升高,NO浓度先降低后升高,NO2/NO比例呈先升高后减小趋势,NO x转化率和N2O浓度持续升高;相同功率下,提高C3H6初始浓度可增加NO2/NO比例和NO x转化率;随着O2浓度增加,NO2/NO比例增加而NO x转化率降低;控制气氛中C3H6和O2的浓度可使NO2/NO比例达到1,从而提高SCR系统还原NO x的能力.
- 李小华韦星蔡忆昔韩文赫李康华
- 关键词：低温等离子体预氧化
- NTP喷射系统再生泡沫陶瓷PM吸附体的试验被引量：7
- 2013年
- 建立了NTP喷射系统再生泡沫陶瓷PM吸附体的试验系统,以氧气为气源,研究了当温控区域温度和氧气流量不同时,NTP发生器产生的活性物质再生泡沫陶瓷PM吸附体的规律.结果表明:当氧气流量保持不变时,PM吸附体的再生时间随温控区域温度的升高呈先缩短后延长的趋势,当温控区域的温度为225℃时,再生时间较短;当温控区域的温度保持不变时,PM吸附体的再生时间随氧气流量的增加呈先缩短后延长的趋势,当氧气流量为4 L·min-1时,PM吸附体的再生效果较好;间接低温等离子体技术可以在较低温度下有效去除PM,实现PM吸附体的离线再生,为NTP喷射系统高效再生DPF提供理论和试验依据.
- 蔡忆昔施蕴曦李康华李小华江飞董淼
- 关键词：低温等离子体捕集器
- 负荷对柴油机微粒捕集器再生的影响被引量：3
- 2016年
- 分别在柴油机25%、50%、75%、100%负荷下,对柴油机微粒捕集器(DPF)进行了PM采样试验。以氧气为气源,利用自行设计的低温等离子体(NTP)喷射系统,对采样后的DPF进行再生试验。通过测量再生产物中碳氧化物(CO_x)体积分数的变化,分析了柴油机负荷对PM分解和DPF再生的影响。研究结果表明:随着负荷的增加,CO物质的量先减小后趋于平稳,CO_2物质的量呈先增大后减小的趋势;当负荷为50%时,CO_x物质的量较大,PM被氧化分解的量较多,DPF的再生效果较好。NTP活性物质对柴油机中等负荷下PM的氧化分解能力较为显著。
- 李弘扬蔡忆昔施蕴曦李小华徐辉
- 关键词：内燃机柴油机微粒捕集器低温等离子体
- 再生温度对NTP再生EGR冷却器的影响被引量：1
- 2016年
- 以氧气为气源,建立了基于低温等离子体(NTP)技术的废气再循环(EGR)冷却器再生系统,并分别在再生温度为18、60、90、120、150、200℃时进行了再生试验。通过测量EGR冷却器的轴向温度及再生过程中CO和CO_2的体积分数,分析再生温度对EGR冷却器再生的影响。试验结果表明:在EGR冷却器再生过程中,再生温度为120、150℃时,EGR冷却器内部温升较大,放热量多,反应较为剧烈;当再生温度为90℃时,C_1(CO中C的质量)达到较大值;当再生温度为120、150℃时,生成的CO_2量较多,C_2(CO_2中C的质量)较大,而C_(12)(CO_x中C的质量)在120℃时较大。总体而言,当再生温度为120℃时,EGR冷却器内部反应较为剧烈,积炭去除量较多,再生效果较好。
- 郑益蔡忆昔陈亚运施蕴曦李小华李伟俊
- 关键词：内燃机低温等离子体氧气
- 水冷式低温等离子体反应器的性能试验被引量：7
- 2012年
- 为有效控制放电区温度,对自行设计的水冷式低温等离子体反应器进行试验,研究了该NTP(non-thermal plasma)反应器的性能,分析了放电区表面温度为60、90、120和150℃时,工作电压、工作频率和空气流量等因素对放电功率、O3和NO2体积分数的影响,并探讨了等离子化学反应机理。结果表明,反应器的放电功率随工作电压、工作频率和放电区表面温度的升高而增大;空气流量对放电功率的影响较小;当放电区表面温度不同时,O3和NO2体积分数随工作电压和工作频率的变化规律呈现不同趋势;当放电区表面温度不变时,O3和NO2体积分数随空气流量先增大后降低;降低放电区表面温度可以有效提高O3和NO2体积分数。研究结果为进一步研究间接低温等离子体技术降低柴油机排放和再生微粒捕集器提供依据。
- 李康华蔡忆昔李小华韩文赫韦星江飞
- 关键词：等离子体臭氧介质阻挡放电二氧化氮
- DNTP对柴油机PM质量粒径分布影响的实验研究被引量：2
- 2013年
- 利用微孔均匀沉积冲击器研究了直接低温等离子体技术对柴油机PM质量粒径分布的影响。结果表明,DNTP可有效降低柴油机排放的烟度值,对所选工况烟度的平均降幅达65.85%。在0～10μm范围内,中低负荷时PM质量粒径呈双峰分布,峰值分别在0～0.18μm和>0.32～0.56μm范围内;全负荷时,呈单峰分布,峰值出现在>0.32～0.56μm范围内。随着负荷的增加,粒径较大的颗粒在样品中的质量比例增加。DNTP作用后,25%、50%、75%负荷三种工况时,0～0.18μm的PM质量分数大幅下降;此外,DNTP作用后,四种工况下以>0.32～0.56μm区间为中心的相邻区间内PM的质量分数升高,呈现出明显的"聚拢"效应。
- 韩文赫蔡忆昔李小华王静韦星李康华
- 关键词：柴油机颗粒物粒径分布
- NTP转化C_3H_6/NO/N_2气氛中NO及发射光谱分析被引量：2
- 2014年
- 利用介质阻挡放电产生低温等离子体转化C3H6/NO/N2气氛中NO,结合发射光谱诊断法研究了碳氢化合物C3H6对NO转化的影响。研究结果表明,随着放电功率的升高,NO转化率先升高后逐渐趋于平缓,NO2浓度持续降低,N2O浓度呈先升高后降低趋势,NO主要被还原为N2;相同放电功率下,随着C3H6初始浓度升高,NOx转化率和N2O浓度升高、NO2浓度降低;添加C3H6会降低N2第二正带系和NO-γ带的发射光谱强度,产生CN自由基的激发跃迁谱线,影响NO的化学反应机制,同时生成了棕黄色的聚合物。
- 李小华韦星蔡忆昔施蕴曦江飞董淼
- 关键词：低温等离子体发射光谱碳氢化合物
