發(fā)布時間：2017-11-02 23:18

  本文關鍵詞：柴油機Urea-SCR噴射系統(tǒng)仿真與結構優(yōu)化設計

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【摘要】：作為柴油機的有害排放物之一,氮氧化物(NOx)帶來的環(huán)境問題受到國際社會的廣泛關注。國際海事組織(IMO)通過的《MARPOL73/78公約》附則Ⅵ修正案分三個階段規(guī)定了船用柴油機的NOx排放限值,尿素選擇性催化還原(Urea-SCR)技術成為當前實現(xiàn)第三階段(Tier Ⅲ)標準最有效的技術。而尿素溶液的分解以及與廢氣的混合程度是影響SCR反應的重要因素。本文根據(jù)作者參加HD6105AZLD型柴油機實驗臺的搭建和調(diào)試過程的經(jīng)驗,對實驗臺的尿素噴射系統(tǒng)進行結構優(yōu)化研究,以期在首層催化劑入口截面獲得良好的速度場和濃度場分布。具體如下：首先,對尿素噴射和熱解過程的基本原理進行闡述,選取合理的數(shù)學模型,為三維數(shù)值模擬奠定理論基礎。其次,依托實驗臺現(xiàn)有設備,使用高速攝像機在大氣環(huán)境下對不同噴射速率下的尿素霧化過程進行記錄,并和使用FLUENT軟件進行三維數(shù)值模擬的結果進行對比,驗證了模擬方法和結果的有效性。再次,使用相同的方法,同時加上尿素的熱解模型以及熱解產(chǎn)物的水解模型對實驗臺排氣管道內(nèi)的尿素霧化過程進行模擬。以面均勻性指數(shù)作為評價目標截面的速度場和濃度場分布的指標。模擬的結果顯示,在柴油機保持75%負荷且當前的結構參數(shù)不變的前提下,首層催化劑入口截面的速度場和濃度場均勻性均無法達到預期標準。最后,使用控制變量法,對不同噴射系統(tǒng)結構進行研究。即通過改變噴孔到催化劑的距離、噴嘴孔數(shù)、催化器入口擴張段長度以及添加靜態(tài)混合器和導流板等方法對排氣管道內(nèi)的尿素霧化、熱解以及熱解產(chǎn)物的水解過程進行三維數(shù)值模擬,從中得到一組最優(yōu)的結構參數(shù)組合,在首層催化劑入口截面處獲得理想的速度場和濃度場分布。
【關鍵詞】：柴油機 氮氧化物 尿素選擇性催化還原 噴射系統(tǒng) 結構優(yōu)化
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U664.121

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：1133608