牟鸣飞，李兴虎

（北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京 100191）

1 引言

柴油机颗粒物过滤器（Diesel Particulate Filters，简称DPF）是目前用于控制柴油机排气颗粒物的最为有效的方法，但是DPF会增加整个柴油机排气系统的压力损失（压降），其对汽车动力性和经济性有重要影响[1]，而DPF整体压降大部分是由滤芯产生的，在排气在进入滤芯前，由于空间结构的变化会导致气流分布不均匀，其直接影响颗粒物在滤芯内部的堆积分布，导致颗粒物集中于滤芯中部并产生较大的压降，颗粒物的分布不均也会在再生过程中产生热量集中的情况，对柴油车油耗、动力性及再生性能等都会产生不利的影响，所以DPF有效的利用很大程度取决于其内部流动特性。

DPF内部流动特性的研究一直是学者们的关注热点[1]。国内外有关文献针对DPF进行了很多试验及仿真研究，涉及多维度的经验和仿真计算模型，以及不同的滤芯结构型式[2-4]。文献[5]利用试验和仿真手段研究了不同滤芯材料对于滤芯入口前端气体流动的影响。文献[6]通过在扩张管内添加导流装置来优化内部流场。作者课题组利用二维仿真手段[7]，针对DPF的结构参数对流动均匀性及压降的影响做了相关研究。

以已有的研究为基础[7]，期望通过改变滤芯到排气入口距离来改善滤芯入气口体流动条件，结合相关文献关于DPF的仿真计算方法[8-9]，建立DPF的二维轴对称仿真模型分析DPF滤芯位置对滤芯前端气体流动均匀性的影响，通过调整滤芯位置达到优化滤芯入口的气体流动特性、在不增加生产成本的情况下降低DPF压降的目的。……