中文摘要：

柴油机微粒捕集器可以有效控制柴油机微粒的排放，其再生性能是目前迫切需要解决的关键技术问题之一，对其开展研究具有重要的科学意义和应用价值。本项目针对不同柴油机工况和排气温度产生的微粒，对微粒特性进行物理和化学表征，并采用热重分析方法研究微粒可溶性有机物（SOF）组分和干碳烟组分的氧化反应动力学特性，同时开展快速升温实验研究SOF和干碳烟组分的协同氧化作用，为研究微粒特性对再生特性的影响规律奠定理论基础。在此基础上，搭建外加热源的再生性能测试实验台，开展再生性能的实验研究，揭示微粒组分特性对再生效率和再生能耗的影响规律，为研究SOF和干碳烟组分的协同氧化作用奠定实验基础。最后，建立再生过程二维数学模型，并根据以上实验结果进行模型完善与验证，开展微粒特性、沉积特性和热传递对再生性能影响规律的数值研究，确定再生过程的主要影响因素，为捕集器再生优化提供理论参考。

结论摘要：

本项目严格按照计划书要求开展研究工作，各项研究内容均已涉及，取得了较大的研究进展，满足预期成果指标要求，主要研究结果如下 (1) 分析了升温速度和SOF含量对颗粒层氧化特性的影响规律。升温速率增高，碳黑微粒的氧化速度增大，且反应逐渐向高温区间偏移。SOF组分增加干碳烟组分的微孔数量，缩短碳粒长度，提高其比表面积，促进其氧化燃烧，降低其氧化活化能（最大可降约60 kJ/mol）。搭建了可视化单通道实验台，研究结果表明当过滤速度小于0.15 m/s时，颗粒层密度增加值不超过150 kg/m3。 （2）搭建了DPF再生性能测试台架，测试了DPF白载体和担载微粒后载体的传热和再生性能，研究了微粒特性对DPF再生的影响、温度对过滤压降的影响、含油和含水条件下的过滤压降。相比其他工作条件，提高来流流量有助于载体传热和再生的进行；SOF含量高的颗粒容易再生，效能比提高；来流温度对过滤压降、渗透率及其比值均存在明显的影响；含水DPF存在压降敏感区域（在20%~35%区间分布）。 （3） 建立了DPF再生过程的双通道数学模型，以及颗粒层一维氧化模型。分析了DPF内部的温度及温度梯度分布及演变特性，获得了最优的再生流量窗口。分析了不同的工作条件，不同的载体材料对其再生性能的影响规律上述条件均存在使得再生性能指标快速上升的敏感区；采用复合再生模式可有效的控制DPF再生，防止DPF高温烧熔和热裂解破坏。 本项目共发表论文18篇(含两篇已录用)，其中SCI检索期刊论文1篇（IF=2.2），EI检索期刊论文5篇（含一篇已录用），中文核心期刊论文4篇（含一篇已录用），其他文章8篇。参编十二五规划教材1部。授权发明专利3项，授权实用新型专利6项，在审发明专利3项。培养研究生9名，其中2名已毕业。其中两项技术已获得成果应用。