现代柴油机经济性好、功率强劲、可靠性高、应用范围广,然而其产生了比表面积极大的微纳米级颗粒物,易吸附重金属及其他有害物质,严重损害人体健康与自然环境。因此,控制柴油机细小颗粒物的排放量已经成为一个当前具有挑战和亟待解决的问题。颗粒氧化催化器等后处理技术的运用使柴油机颗粒物排放总量大大减少,但微纳米级颗粒物数目控制效果仍不显著。同时柴油机颗粒欧Ⅵ排放标准中引入了柴油机颗粒个数PN(Particulate number)的要求。荷电凝并技术(Electrical Agglomeration,EA)作为一种预处理手段,能够促进颗粒物生长,减少颗粒物数目,提高颗粒捕集器的捕集效率,在柴油机微纳米级颗粒数目控制领域越来越受到关注。本文主要开展柴油机颗粒物荷电特性的基础性研究工作。设计了柴油机排气颗粒物线筒式荷电装置,建立了荷电量测量系统,并搭建了试验平台,利用自制的法拉第筒和高精度数字电荷仪对颗粒荷电量进行测量,探究不同工作参数及结构参数对柴油机颗粒物荷电特性的影响规律。基于FLUENT软件对线筒式荷电反应器内处于电场环境下的柴油机颗粒荷电后运动轨迹进行数值模拟。主要研究内容如下:(1)基于直流电场下柴油机颗粒荷电理论,搭建了柴油机排气颗粒物荷电及荷电量测量试验平台,利用自制的法拉第筒和数字电荷仪测得了柴油机颗粒物荷电量。(2)进行柴油机颗粒荷电台架试验,研究了柴油机颗粒物荷质比的影响因素。重点分析了不同电极材料与电极直径、不同荷电电压、分流排气流量以及放电区域内部温度对颗粒荷质比的影响,并进行了正交分析,得出了各因素对试验结果影响的大小顺序为:负极电压>分流排气流量>放电区域内部温度。(3)根据带电颗粒的受力分析,建立荷电反应器数学模型,利用FLUENT软件对模型进行求解计算,研究不同条件下带电颗粒在荷电反应器中的运动轨迹,为荷电反应器的优化及带电颗粒团聚凝并提供微观理论基础。