柴油机颗粒是大气可吸入颗粒物PM2.5的主要来源之一，严重危害人体健康。随着汽车排放法规的日益严格，不仅对颗粒排放质量提出了严格要求，还对颗粒排放数量（PN）做出规定。柴油机燃烧的废气主要有CO2、水蒸气、HC、NOx、颗粒物等组分。在柴油机的排气过程中，排气管内的气流温度、压力等参数会发生较大的变化，在排气输运过程中，颗粒会发生碰撞等现象，燃烧形成的颗粒物也会伴随着氧化和还原过程，其理化特性会发生改变。开展颗粒排气输运过程状态特征的研究，对提高颗粒捕集器的捕集效率和再生具有重要作用。　　论文主要针对排气管内颗粒输运过程冷凝吸附、碰撞凝并等运动过程及状态特征进行研究，分析颗粒在输运过程中废气温度、压力及流速等输运环境参数及受力状况，探讨输运过程中颗粒的粒径分布、形貌结构、表面官能团、氧化特性及石墨化结构等状态特征的变化规律。主要进行的研究内容如下：　　采用理论分析与数值模拟的方法，分析了颗粒排气输运环境参数的变化过程，研究了颗粒输运环境及颗粒受力的变化对颗粒的冷凝、吸附、碰撞和凝并等过程的影响。应用Fluent软件，选用k-epsilon模型，建立排气管模型，分析排气管温度、压力及流速等输运环境参数的变化过程。结果表明，在排气门附近弯管处，废气温度、压力较高，由于废气产生热量损失，使废气温度下降，废气中HC遇冷冷凝成小液滴，在热泳力、重力、曳力等力及废气流动等因素的影响下，小液滴会吸附在颗粒物表面，同时颗粒间会相互碰撞凝并，使颗粒的数浓度减小，平均粒径增大。　　应用发动机颗粒物粒径谱仪（EEPS），测量排气管内不同位置颗粒粒径，研究颗粒的粒径分布规律。采用透射电镜，拍摄柴油机颗粒微观形貌，分析了颗粒表面形貌变化规律。通过激光拉曼光谱试验，分析了在颗粒的石墨化结构参数变化过程。结果表明：沿排气气流运动方向，颗粒平均粒径增大，核态颗粒数量减小，聚集态颗粒数量增加，靠近排气门处的颗粒堆积状较为轻微，链长较短；沿着排气运动方向，颗粒的微晶尺寸逐渐减小，层面间距逐渐增大，弯曲度逐渐增大，分形维数逐渐减小，颗粒的石墨化程度降低。　　采用傅里叶红外光谱仪及X射线光电子能谱仪对颗粒的表面官能团进行测量，以C=C双键的特征峰作为基准特征峰，分析颗粒的表面脂肪族官能团含量的变化趋势。对XPS曲线的C1s峰进行三峰拟合，分析颗粒表面可溶有机物中C-OH、C=O官能团含量以及颗粒中碳原子杂化百分比。结果表明，沿排气气流运动方向，脂肪族碳氢官能团与C=C特征峰的含量比值IC-H/IC=C增加，颗粒中脂肪族碳氢含量增加，颗粒中的C=O以及C-OH含量上升。　　应用热重/差热同步分析仪，测量颗粒的TG/DTG曲线，分析颗粒的着火温度、燃烧特性指数、燃尽特性指数和反应表观活化能等参数，研究输运过程中颗粒氧化特性的变化规律。结果表明，沿着排气气流运动方向，颗粒所含可溶有机物含量上升，固体碳颗粒含量下降，着火温度逐渐降低，燃烧特性指数上升，颗粒的燃尽特性指数增加。　　通过对排气输运过程中颗粒运动特性、状态特征的测量与仿真研究，可以看出，沿着排气气流运动方向，颗粒堆积更加明显，颗粒微晶排布趋于混乱，层面间距增大，颗粒含有的可溶有机物含量增加，石墨化程度降低，氧化活性增加，越易于氧化。