Performance of a Diesel Particle Filter Damaged by Drilling Holes in the Filter Walls to Simulate Internal Micro-cracks

Performance d’un filtre à particule diesel endommagé par le percement de trous dans les parois du filtre pour simuler des micro fracturations internes

Denis Bemer (1) , Dominique Thomas (2) , Stéphanie Pacault (1)

1 INRS ( Vandoeuvre lès Nancy) - Institut national de recherche et de sécurité (Vandoeuvre lès Nancy)
2 LRGP - Laboratoire Réactions et Génie des Procédés

Diesel particle filter (DPF) is an effective way of reducing soot particles in the exhaust of diesel engines. The new emission regulations for non-road machineries effectively require that they are equipped with DPFs. However, these devices can be damaged and lead to an increase in the concentration at the filter outlet, which can exceed the emission limits. A study has been conducted to evaluate the impact of a micro-leak, created within a ceramic honeycomb filter, on its performance, i.e. filtration efficiency and pressure drop. The measurements carried out, as well as a modelling of the leak phenomenon, show that the simple measurement of the pressure drop is insufficient for the detection of these micro-leaks, which result in a significant drop in efficiency, all the more important as the flow resistance and efficiency of the filtering media is high.

Le filtre à particules diesel (FAP) est un moyen efficace de réduction des particules de suie dans les gaz d'échappement des moteurs diesel. La nouvelle réglementation sur les émissions des engins non routiers exige en effet que ceux-ci soient équipés de FAP. Cependant, ces dispositifs peuvent être endommagés et entraîner une augmentation de la concentration à la sortie du filtre qui peut dépasser les limites d'émission. Une étude a été menée pour évaluer l'impact d'une micro-fuite, créée à l'intérieur d'un filtre en nid d'abeille céramique, sur ses performances, c'est-à-dire l'efficacité de filtration et la perte de charge. Les mesures effectuées ainsi qu'une modélisation du phénomène de fuite montrent que la simple mesure de la perte de charge est insuffisante pour la détection de ces micro-fuites qui entraînent une baisse significative de l'efficacité, d'autant plus importante que la résistance à l'écoulement et l'efficacité du média filtrant sont élevées.

Mots clés: Diesel particle; filter; pressure drop; efficiency; holes

Domaines: Génie des procédés; Génie chimique

Denis Bemer, Dominique Thomas, Stéphanie Pacault. Performance of a Diesel Particle Filter Damaged by Drilling Holes in the Filter Walls to Simulate Internal Micro-cracks. Emission Control Science and Technology, 2020, 6 (4), pp.442-449. ⟨10.1007/s40825-020-00172-0⟩. ⟨hal-03021970⟩