随着排放法规日益严格,排放成了目前内燃机尤其是柴油发动机必须重视的问题。针对柴油机的排放问题,废气再循环(EGR)技术在车辆上得到了普遍应用。早期的EGR技术直接将废气引入进气管,导致进气温度大幅升高,对柴油机的燃油经济性和NOx的排放都会产生负面影响,所以近年来能够在EGR基础上降低进气温度的冷EGR技术得到了广泛应用。然而很多研究表明,冷EGR明显加重了微粒在EGR系统(排气冷却器和EGR阀)中的沉积,造成排气冷却效果变差、排放控制效果降低以及EGR率控制精度降低等不良影响。本文通过对冷EGR系统内排气微粒的受力及运动特性的研究,有助于了解柴油机排气微粒在冷EGR系统中的运动规律,对于解决冷EGR系统内的积碳问题有重要的参考意义。首先本文建立了冷EGR系统的几何模型,在此基础上分别对EGR阀和EGR冷却器波纹管内部的流场进行分析。通过对速度场、温度场、温度梯度、压力场和湍动能场的数值计算,得到了各流场的分布特征并研究得到系统结构参数、气流入口速度、气流入口温度对冷EGR系统内流场的影响规律,为分析微粒的受力及运动特性提供了一定的理论依据。接下来对微粒的受力进行分析。建立了微粒在冷EGR系统中的受力模型,包括曳力、热泳力、升力、布朗力和重力的模型,并研究了不同粒径的微粒在EGR阀和波纹管内不同位置处的受力特性。最后研究冷EGR系统内柴油机排气微粒的运动特性。采用FLUENT中的随机轨道模型对微粒的运动轨迹进行了计算。通过分析得到了微粒相边界条件、系统结构参数、入口速度、入口温度等对微粒在EGR阀和波纹管内运动轨迹的影响规律。综合以上研究,论文的研究成果有助于了解冷EGR系统内部柴油机排气微粒的受力和运动特性及其影响因素,为柴油机冷EGR系统内积碳问题的解决提供一定理论依据。