柴油机微粒捕集器的设计难点是过滤体的再生技术,目前国内对微粒捕集器再生技术的研究还处于起步阶段,其研究手段基本上还是试验。但柴油机在工作时,微粒捕集器内部的实验数据很难通过测试得到,而且影响微粒捕集器再生过程的因素错综复杂,这些也无法仅从试验获得解决的办法,因此有必要通过数值模拟的方法得到再生过程的规律。过滤体内的流动分析异常重要,因为流动决定了对流传热,而对流传热又决定了温度场分布,从而影响过滤体的再生。在讨论多孔介质条件的基础上建立了微粒捕集器排气流动模型,并分析了捕集器结构参数对流动分布的影响。对于微粒捕集器再生过程的模拟研究,国内基本处于空白状态,这正是本文的研究重点。首先研究了干净壁流式过滤体的加热特性,然后在加热和燃烧理论的基础上建立了微粒捕集器再生过程的数学模型,并对模型进行了数值计算,得到了捕集器内部的三维温度场分布以及温度梯度分布,结果与实验值吻合较好,验证了模型的正确性;为了详细的研究微粒捕集器的再生机理,建立了孔道单元数学模型,得到了孔道内的温度场分布和微粒反应速率分布;最后,通过求解模型在不同边界条件和不同几何参数下的数值解,分析了各种因素对再生过程的影响,如过滤体初始温度、过滤体内气流的流动速率、氧浓度、微粒沉积量以及过滤体壁面厚度,为微粒捕集器的优化设计提供理论指导。