日益嚴格的排放法規要求柴油機在使用清潔燃料和機內淨化的同時,還必須配備必要的後處理淨化裝置。顆粒過濾器(DPF)是處理顆粒物排放很常用的後處理技術。
顆粒捕集器的微孔通常為微米級,比煙灰顆粒大得多。因此,微孔不能直接發揮淨化作用,而是通過其他機制,包括擴散機制、攔截機制、慣性碰撞機制和重力沉積機制四種。
擴散機制是指流場中出現被捕獲的顆粒後,被捕獲的顆粒對剩餘顆粒產生匯聚作用,造成顆粒分佈的濃度梯度,進而產生顆粒的擴散和輸運,很終引起顆粒的擴散和捕獲。
攔截機制是指直徑大於或等於濾芯孔徑的顆粒物在接近過濾器表面時被捕獲。
慣性碰撞機制是指廢氣流過微孔時,流線是彎曲的。然而,由於顆粒物的質量遠大於氣體膠束的質量,因此它撞擊濾芯的過濾表面並被捕獲。
重力沉積機理是指顆粒在重力作用下聚集在靠近過濾表面的現象。然而,
由於顆粒物質量小、排氣流速快,重力沉降的影響常常被忽略。
DPF工作過程中,顆粒物的性質、廢氣流量、溫度、DPF規格及材質特性對DPF的捕集效率有重要影響。