柴油机废气再循环冷却器积垢性质和微结构的基础研究

本研究的目的在于探索柴油机废气再循环冷却器积垢问题的产生机制和发生条件，并在试验中进行了验证。设计并制造了试验设备，其装有可更换的冷却管用以代替全尺寸热交换器。将冷却管置于柴油机废气中，通过改变不同的参数如温度、流速、HC水平和壁面形状，研究不同废气状况对冷却管热效率和积垢质量的影响。试验利用中型柴油机产生所需的废气，并使用超低硫柴油和生物柴油的混合油料。冷却管长时间暴露在废气中时，燃料类型和HC含量对积垢率并没有显著的影响。试验评估了冷却管壁面的积垢，以确定上述影响因素对积垢增长的作用。

此外，使用光学和电子显微镜对积垢层进行了微结构分析，观察了微粒的形状和密度，以更好地了解积垢的产生机制。试验结果验证了热泳积垢层的形成和积垢表面与废气微粒间的范德华引力。

试验表明，可能存在两类HC的积垢机制。HC可能在微粒形成之前凝结在壁面，这样会促使微粒粘结在壁面上。当微粒沉淀时，HC可能会吸附到微粒上。壁面温度越低，越多的HC就会被积垢吸附。HC在积垢中形成并逐渐扩散，当低于临界温度时就会凝结在微粒和壁面上。

刊名：Heat Transfer Engineering（英）

刊期：2013年第34期

作者：John M.E.Storey

编译：刘超