柴油机排气颗粒的力学特征与形貌分析

• 作者: 冯渊 刘帅 李瑞娜 王忠 赵怀北
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 柴油机 排气颗粒 力学特征 颗粒形貌
• 年，卷（期）: 2017,（30）
• 所属期刊栏目: 工程热物理
• 页码范围: 3498-3505
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972017-00023

摘要

采用Hamaker等理论模型计算分析了理想状态下颗粒-颗粒间的作用力;采用原子力显微镜以及透射电子显微镜试验的方法,考察了干燥环境下(相对湿度RH≤20％)排气颗粒间总的吸引力、黏附力以及黏附能,探究了排气颗粒粒径对粒子间作用力及颗粒形貌的影响关系.结果表明:颗粒粒径由25 nm增加到45 nm过程中,单颗粒之间的范德华力增加4.6倍,静电力增大9.9倍,相比范德华力,静电力较小.颗粒间黏附力与黏附能均增加了1.8倍.通过AFM试验,对平均粒径分别为30,37,46 nm的团簇颗粒进行测量,发现随着粒径增大,颗粒间总的吸引力Fat逐渐增大,为1.04～1.38 nN,范德华力Fvdw是Fat中的主要作用力,库仑力较小.吸引力Fad与黏附能Wad随着颗粒粒径增大而增加,Fat由3.21 nN增大到3.75 nN,增大约16.8％,Wad由2.03×10-16 J增大到2.20×10-16 J,增大约8.4％,Fad与Wad的增大充分反映了颗粒间的黏附性增强,颗粒间能量势垒增大,团簇颗粒间更为稳定.随着颗粒平均粒径的增大,导致了颗粒间吸引力、黏附力及黏附能增大,颗粒逐渐团聚,由枝状向簇状转变,逐渐呈山峰状堆积,颗粒致密度、团簇大小均增大,说明颗粒间作用力的变化与颗粒形貌之间存在一定的影响关系.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王忠		280	1991	20.0	31.0
2	李瑞娜		48	121	6.0	8.0
3	刘帅		54	114	7.0	8.0
4	赵怀北		6	30	2.0	5.0
5	冯渊		1	0	0.0	0.0