我院孟忠伟教授团队连续在国际国内动力工程高水平期刊发表研究成果

发布者：汽车与交通学院发布时间：2020-06-11浏览次数：1423


西华大学汽车与交通学院动力机械及工程系孟忠伟教授、方嘉副教授团队，在柴油机微粒捕集器（DPF）再生性能研究领域取得了一系列的进展，连续在Fuel、Applied Thermal Engineering和内燃机学报等期刊发表系列论文7篇（一区3篇，二区1篇（中科院分区），中文顶级期刊3篇），其中两篇论文已成为ESI前3%论文。研究聚焦于：DPF内颗粒沉积时颗粒层的宏观物理特征和微观结构特征，颗粒层结构特征的氧化演变特性，再生时DPF的颗粒逃逸和排放特性，灰沉积对DPF再生性能影响规律，以及颗粒在灰和催化剂存在条件下的氧化特性等领域。

搭建了再生性能测试台架：测试了不同长度过渡段对DPF再生时载体最高温度的影响关系，获得了颗粒在DPF内均匀沉积再生时的临界再生时间。实验台架和研究结果如图1-3所示。

图1. DPF载体再生性能实验台

（专利授权号201210038593.1）

图2. 不同过渡段长度对DPF再生时内部最高温度的影响关系

图3. 均匀沉积时再生时间对DPF再生性能的影响规律

搭建了柴油机后处理测试台架：采用缸内后喷的方式，进行DPF主动再生，开展了DPF出口颗粒排放特性研究。实验台架和研究结果如图4-6所示。

图4.发动机台架实物图

图5. 发动机主动再生时原排颗粒

变化规律（575 ℃）

图6. 捕集器再生出口颗粒

排放特性（8 g/L）

 研究了DPF切片颗粒层的压降和厚度变化特性，可以明显看出再生时颗粒层的压降曲线随再生时间的增加呈现典型的三阶段变化，如图7所示。对于CDPF载体切片，载体表面碳黑氧化迅速，形成“自下而上”的氧化过程，如图8所示。

 图7 DPF上碳黑氧化过程压降、厚度及温度变化曲线

 图8 逆向扩散示意图

上述研究得到了国家自然科学基金面上项目、四川省科技厅重大专项、四川省科技厅创新团队等项目经费的资助。先后参与项目的研究生有：覃宗胜、陈鹏、杨冬、蒲云飞、李路、张靖、张川、陈秋宇、刘苗、陈超、晋兆祥、李健、杜雨恒、李鉴松、蒋渊、秦源、谭杰、覃子涵、张倩、欧娟、张植琳、黄俊峰、王维、陈钊（共24人）。此外，项目组指导的已毕业本科生100余人。


近期发表的主要论文如下：

  1. Yuheng Du, Zhongwei Meng*, Jia Fang, Yuan Qin, Yuan Jiang, Shuang Li, Jiansong Li, Chao Chen, Weilian Bai. Characterization of Soot Deposition and Oxidation Process on Catalytic Diesel Particulate Filter with Ash Loading Through an Optimized Visualized Method. Fuel, 2019, 243: 251–261. （SCI检索HM4GN） （ESI前3%）

  2. Jia Fang, Zhongwei Meng*, Jiansong Li, Yuheng Du, Yuan Qin, Yuan Jiang, Weilian Bai, George G. Chase. The effect of operating parameters on regeneration characteristics and particulate emission characteristics of diesel particulate filters. Applied Thermal Engineering, 2019, (148) : 860–867. （SCI检索HO3TF） （ESI前3%）

  3. Zhongwei Meng, Chao Chen, Jiansong Li, Jia Fang*, Jie Tan, Yuan Qin, Yuan Jiang, Zihan Qin ,Weilian Bai. Kun Liang. Particle Emission Characteristics of DPF Regeneration from DPF Regeneration Bench and Diesel Engine Bench Measurements. Fuel,2020, 262 :116589  （SCI检索JS2UR）

  4. Zhongwei Meng, Jiansong Li, Jia Fang*, Jie Tan, Yuan Qin, Yuan Jiang, Zihan Qin,Weilian Bai, Kun Liang. Experimental Study on Regeneration Performance and Particle Emission Characteristics of DPF with Different Inlet Transition Sections Lengths. Fuel,2020,262：116487 （SCI检索JS2UR）

  5. 孟忠伟, 陈超，秦源，李鉴松，杜雨恒，蒋渊. DPF主动再生过程颗粒排放特性试验，内燃机学报，2020, 38（2）：147-153.

  6. 孟忠伟，李鉴松，秦源，蒋渊 ，廖健雄，方嘉. DPF再生时出口颗粒排放特性的试验. 内燃机学报（已录用）

  7. 孟忠伟，李鉴松，秦 源，杜雨恒，蒋 渊，方嘉. DPF再生及其颗粒物数量浓度排放性能的试验. 内燃机学报, 2019, 37(4): 329-336. （EI收录：20193607396017）CSCD检索6541010