為應(yīng)對日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題,必須優(yōu)化改進(jìn)柴油機(jī)排放污染物控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)污染物低排放。選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction,SCR）技術(shù)廣泛應(yīng)用于降低柴油機(jī)氮氧化物（NO_x）排放,但其仍存在低溫工況NO_x轉(zhuǎn)化效率低、尿素水溶液霧化分解不完全、尿素結(jié)晶及氨（NH₃）泄漏等問題。本文首先利用噴霧激光粒度分析儀探究了三種SCR噴嘴的霧化特性,然后利用紅外熱成像儀捕捉噴霧碰壁過程中的壁面溫度變化,最后利用AVL FIRE軟件建立Urea-SCR系統(tǒng)數(shù)值模型,探究了NH₃與NO_x摩爾比、排氣溫度、排氣流量和混合器安裝位置等因素對NO_x轉(zhuǎn)化效率、液膜形成與NH₃泄漏的影響規(guī)律。主要研究內(nèi)容如下:（1）利用噴霧激光粒度分析儀測量無空氣輔助噴嘴、內(nèi)部混合式空氣輔助噴嘴和外部混合式空氣輔助噴嘴的霧化特性,基于Rosin-Rammer分布理論分析了不同噴射條件時(shí)形成的噴霧液滴尺寸分布和空間分布特點(diǎn)。結(jié)果表明,空氣輔助... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同燃料類型汽車

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文49(b)Urea-SCR系統(tǒng)幾何模型圖5.4Urea-SCR系統(tǒng)模型圖Fig.5.4ModelofUrea-SCRsystem5.2.1噴霧模型驗(yàn)證為驗(yàn)證噴霧模型，根據(jù)文獻(xiàn)[65]中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立數(shù)值模型，噴嘴噴射壓力為0.8MPa，尿素水溶液噴射速率為2.5kg/h，噴霧模型設(shè)置參數(shù)如表5.3所示。模擬和實(shí)驗(yàn)所得的噴霧貫穿距離隨時(shí)間的變化如圖5.5所示。由圖5.5可知，隨著噴射時(shí)間的增大，噴霧貫穿距離逐漸增大，模擬值與試驗(yàn)值的變化趨勢一致，最大誤差為5%，故可認(rèn)為噴霧模型有效。表5.3噴霧模型參數(shù)Tab.5.3Parametersofspraymodel項(xiàng)目參數(shù)噴孔數(shù)4噴孔分布4×90o噴孔直徑/mm0.50.30.60.91.21.51.82.10102030405060噴霧貫穿距離/mm時(shí)間/ms模擬實(shí)驗(yàn)圖5.5噴射貫穿距離數(shù)值模擬與試驗(yàn)結(jié)果對比Fig.5.5Spraypenetrationcomparisonbetweensimulationandexperiment5.2.2SCR系統(tǒng)模型驗(yàn)證

Urea-SCR系統(tǒng)尿素水溶液噴霧特性與噴霧碰壁研究54200300400500600707580859095100NOx轉(zhuǎn)化效率液膜質(zhì)量出口處NH3體積分?jǐn)?shù)出口處NH3體積分?jǐn)?shù)/10-6液膜質(zhì)量/10-5kgNOx轉(zhuǎn)化效率/%排氣流量/(kg·h-1)2468100510152025圖5.8Urea-SCR系統(tǒng)性能參數(shù)隨排氣流量的變化Fig.5.8Urea-SCRsystemperformancesatvariousexhaustflowrates(a)300kg/h(b)400kg/h(c)500kg/h(d)600kg/h圖5.9排氣流線和液膜中尿素濃度分布隨排氣流量的變化Fig.5.9Streamlineandureaconcentrationdistributionofliquidfilmbeforethecatalystatvariousflowrates5.3.4混合器安裝位置對SCR系統(tǒng)性能的影響當(dāng)NH3與NOx摩爾比為1.0，排氣溫度為328℃，排氣流量為431kg/h，NOx體積分?jǐn)?shù)為707×10-6時(shí)，Urea-SCR系統(tǒng)性能參數(shù)隨噴嘴和混合器間距離L的變化如圖5.10所示。隨著噴嘴和混合器間距離L的增大，NH3均勻性指數(shù)和NOx轉(zhuǎn)化效率無明顯變化，這主要是由于試驗(yàn)所用混合器為雙層葉片結(jié)構(gòu)，形成強(qiáng)烈的湍流使NH3和排氣充分混合，NH3均勻性指數(shù)穩(wěn)定在96%以上，NOx轉(zhuǎn)化效率也幾乎保持不變；隨著噴嘴與混合器間距離L從52mm增加至238mm，催化劑出口處NH3體積分?jǐn)?shù)增大，液膜質(zhì)量減少。如圖5.11所

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3621000