[发明专利]一种DPF多孔介质模型死区识别修复方法及系统

说明书

本发明涉及一种DPF多孔介质模型死区识别修复方法及系统，包括：S1、将二维多孔介质模型图像中的像素点分为孔隙相节点和固相节点，构建存储矩阵存储所有孔隙相节点的坐标；S2、选择一个孔隙相节点，对其进行孔隙扩张，孔隙扩张结束后获取该孔隙相节点的总扩张节点数量，若总扩张节点数量超过预设置的死区阈值，则将该孔隙相节点的扩张区域标记为已检测孔隙相节点，否则，将该孔隙相节点及其扩张区域标记为新固相节点；S3、更新二维多孔介质模型和存储矩阵，重复步骤S2，直至满足预设置的终止条件复。与现有技术相比，本发明通过孔隙扩张对死区进行识别和修复，能够改善初始模型存在死区数量较多的问题，从而可对二维DPF多孔介质模型进行优化。

技术领域

本发明涉及DPF载体模型构建优化领域，尤其是涉及一种DPF多孔介质模型死区识别修复方法及系统。

背景技术

随着排放法规的不断更新，柴油机污染物排放控制技术也在不断的改进升级，为了满足严苛的排放法规要求，柴油机微粒捕集器(DPF)已经被广泛应用在柴油机后处理排放控制系统中，在柴油机尾颗粒物过滤和吸附过程中发挥重要作用。而DPF载体结构决定了DPF过滤及再生性能优劣，通过构建DPF载体模型，可以分析指导开发捕集效率更加高、成本更低的DPF。

壁流式DPF内部布满轴向平行的细小孔道，入口孔道和出口孔道错开交替封堵，使柴油机排放的含有混合颗粒物废气强制通过DPF多孔介质层，通过扩散、拦截和重力沉积等过滤机制完成对颗粒物的有效捕集和吸附过程，从而实现排气中颗粒物的净化，以满足排放法规的要求。

DPF载体的孔道形状、尺寸、以及多孔介质内部结构、厚度等对DPF流通性起决定性作用，进而影响发动机的经济性和动力性。通过数值模拟和试验只能分析其宏观参数的改变对DFP性能的影响，无法对DPF内部多相流耦合作用机理及相关的微观现象及参数进行细致分析。而现有的DPF研究大多集中在DPF再生模型构建及控制，碳累积量计算，压降宏观分析等领域，DPF内部微观模型构建及流动分析相对较少，无法精确分析多孔介质微观结构对DPF性能的影响。

现有技术中，中国专利CN107035470A公开了一种优化流场的DPF再生系统及控制方法，经NTP发生器放电产生活性物质，由安装于DPF上游的喷嘴喷出，进入DPF内部与颗粒物反应，实现再生，在发动机运行状态下对DPF进行实时再生，有效解决了因发动机排气流量大、流速快而导致的NTP利用率下降问题。中国专利CN109977469A提出了一种基Voronoi图的二维多孔介质模型构建方法，然而其只能实现内部固定尺寸的孔道，且载体形状随机性不够，不能用于反映DPF多孔介质层的复杂无序性构造，与实际差别较大。

中国专利CN114547838A公开了一种DPF多孔介质模型两相边界优化方法，提出了边界系数的概念，根据边界系数进行像素单元格转换，从而去除了二维多孔介质模型的毛刺状边界，拓宽了平均流通孔径的大小，增加了DPF载体的固有渗透率，提升了流通性，实现DPF多孔介质模型两相边界的优化。但是，专利CN114547838A的技术方案中，直接进行了二维多孔介质模型的毛刺状边界优化，忽略了死区的存在，即二维多孔介质模型中面积较小的流体域，如被固体域格子围起来的包含N个像素的流体域，其流通效果差，因此，其对二维DPF多孔介质模型的优化效果不佳。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种DPF多孔介质模型死区识别修复方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种DPF多孔介质模型死区识别修复方法，包括以下步骤：

S1、读取二维多孔介质模型图像，识别二维多孔介质模型图像中的各个像素点，将所有的像素点分为孔隙相节点和固相节点，构建存储矩阵存储所有孔隙相节点的坐标；