[发明专利]颗粒捕集器阻塞检测装置及方法

说明书

本发明适用于汽车工程领域，提供了颗粒捕集器阻塞检测装置及方法，包括流场系统、颗粒捕集器、流场监测系统和单元测试系统；所述流场系统包括气泵、气体流入管、气体流出管；所述气泵、气体流入管、颗粒捕集器和气体流出管依次连接，所述颗粒捕集器内配合设置有若干碳化硅颗粒；所述流场监测系统包括若干气压计和若干流速计；若干所述流速计布置在气体流入管和气体流出管内侧壁上；若干所述气压计布置在气体流入管、气体流出管和颗粒捕集器侧壁上；本发明的检测方法，可以在不拆解颗粒捕集器的情况下，分析颗粒捕集器每个局部单元受尾气颗粒的阻塞情况，降低分析费用。

技术领域

本发明属于汽车工程领域，尤其涉及柴油机颗粒捕集器中填充碳化硅颗粒时，因吸附尾气颗粒而造成阻塞的检测装置及检测方法。

背景技术

柴油车尾气颗粒净化的颗粒捕集器中，已开发由碳化硅颗粒捕集器，也有文献制备空心多孔结构的碳化硅微球，且将此微球填入容器中用来过滤柴油车尾气中的颗粒，且基于碳化硅导电从而通电将这些尾气颗粒燃烧掉，从而净化尾气中的颗粒。但这些碳化硅微球颗粒在吸附尾气颗粒后，难以直接检测局部区域的阻塞情况，只有取出颗粒捕集器中的碳化硅颗粒微球，然后才可检测每个局部区域的碳化硅吸附尾气颗粒和阻塞情况。因此发展一种在不拆解颗粒捕集器的情况下，分析颗粒捕集器受尾气颗粒阻塞程度的装置及方法，可以降低分析费用，同时获得颗粒捕集器每个局部单元的阻塞情况。

发明内容

本发明为了克服难以在不拆解颗粒捕集器的情况下，分析颗粒捕集器每个局部单元受尾气颗粒的阻塞情况，降低分析费用，对于用碳化硅颗粒填充的颗粒捕集器，此碳化硅颗粒为空心多孔结构的碳化硅微球，本发明提供了颗粒捕集器阻塞检测装置及方法。

本发明的技术方案：颗粒捕集器阻塞检测装置的检测方法包括下述步骤：

步骤1：对于不同的若干碳化硅颗粒集合体，指定不同尾气颗粒吸附质量比，所述若干碳化硅颗粒集合体对应从小到大编号为1,2,3,…,i,…,α，编号i的碳化硅颗粒集合体对应的尾气颗粒吸附质量比为w_i；

步骤2：计算编号为i、对应的尾气颗粒吸附质量比为w_i的碳化硅颗粒集合体对应的孔隙率n_i；

步骤3：重复步骤2，得到w₁,w₂,w₃,…,w_i,…,w_α所有的所述碳化硅颗粒集合体的孔隙率n₁,n₂,n₃,…,n_i,…,n_α，其中n₁,n₂,n₃,…,n_i,…,n_α中最小值为n_min、最大值为n_max；

步骤4：将气泵、气体流入管、存有不同的若干碳化硅颗粒集合体的颗粒捕集器和气体流出管依次连接，安装流场监测系统；对流场监测系统确定有限元网格节点位置，流场监测系统的气压计和流速计与有限元网格节点配合；开动气泵，实时记录流场监测系统中气压计的压强值和流速计的流速值，并提取β个气压计上测得的压强p₁,p₂,…,p_β，提取γ个流速计上测得的流速v₁,v₂,…,v_γ；

步骤5：预设一组变量x₁,x₂,…,x_j,…,x_η，这里η为有限元模型中单元总数；取有限元模型中第j个单元的第一变量f(x_j)为：

取有限元模型中第j个单元的的第二变量g_j为