微粒捕集器是降低柴油机微粒排放污染的主流后处理装置。随着微粒捕集器在全球范围内的广泛应用,人们对其使用寿命及其耐久性提出了更高的要求。在微粒捕集器长时间的工作过程中,灰烬不可避免地会对过滤通道造成堵塞,并引起过滤体流动阻力急剧上升,最终将导致微粒捕集器无法正常工作。因此,灰烬的积累是限制微粒捕集器耐久性能进一步提高的主要因素之一。本文首先分析了壁流式微粒捕集器中灰烬的来源及其形成过程,系统总结了灰烬的各种物理化学性质。在介绍了排气微粒捕集、再生机理的基础上,详细分析了灰烬在壁流式过滤体中的深床沉积过程和滤饼沉积过程。并通过对比分析灰烬和排气微粒深床沉积过程的相同点和不同点,建立了壁流式过滤体灰烬深床沉积数学模型。运用该模型研究了过滤体流动阻力随灰烬沉积量的变化规律。最后本文探讨了减小灰烬沉积对壁流式过滤体流动阻力特性的影响的各种方法。本文的主要研究工作包括:(1)研究了壁流式过滤体中灰烬深床沉积过程及其机理,实现了定量描述过滤壁面内的灰烬浓度变化规律,并在此基础上建立了灰烬深床沉积数学模型。(2)分别建立了灰烬深床沉积阶段和滤饼沉积阶段的过滤体流动阻力方程,研究了不同灰烬沉积量和两种滤饼沉积方式下的过滤体流动阻力变化规律。(3)对常规过滤体和非对称通道过滤体的流动阻力特性进行了对比研究,结果表明后者具有明显优势,为壁流式过滤体结构优化设计提供了依据。