隨著TierШ法規(guī)的頒布與實(shí)施,船舶尾氣NOx控制面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),對(duì)船用SCR系統(tǒng)催化轉(zhuǎn)化效率的提升提出了更高的要求。靜態(tài)混合器作為SCR系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,在提高尿素轉(zhuǎn)化效率,改善氨氣空間分布均勻性等方面作用明顯,得以廣泛應(yīng)用。但在船機(jī)安裝空間小、近岸的機(jī)動(dòng)航行和低負(fù)荷工況排氣溫度較低的情況下,單靜態(tài)混合器船用SCR系統(tǒng)無(wú)法完成對(duì)NOx的高效轉(zhuǎn)化。因此,本文將針對(duì)嚴(yán)苛的排放法規(guī)與各種限制條件給船用SCR系統(tǒng)帶來(lái)的問(wèn)題,以提高尿素分解率與氨濃度均勻性為目標(biāo),從改善尿素水溶液與柴油機(jī)尾氣混合質(zhì)量出發(fā),開展多靜態(tài)混合器船用SCR系統(tǒng)性能優(yōu)化研究,并通過(guò)與船用SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的協(xié)同優(yōu)化有效提高了原船用SCR系統(tǒng)工作性能。本文運(yùn)用Converge軟件,建立了尿素水溶液液滴碰壁、蒸發(fā)、分解與液膜形成過(guò)程的數(shù)值模型,在該全尺寸船用SCR模型基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了混合器數(shù)量及雙靜態(tài)混合器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)船用SCR系統(tǒng)內(nèi)部流場(chǎng)、尿素液膜厚度、尿素分解率與氨氣濃度分布均勻性等參數(shù)的影響規(guī)律。研究得出:采用雙靜態(tài)混合器后,SCR系統(tǒng)尿素水溶液蒸發(fā)分解率、催化劑入口截面速度場(chǎng)及氨濃度分布均勻性改善明顯,尿素分解率較單混...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 SCR技術(shù)研究進(jìn)展
        1.2.1 SCR技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.2 尿素水溶液混合強(qiáng)化技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 船用SCR系統(tǒng)尿素混合模型建立及驗(yàn)證
    2.1 模型建立
        2.1.1 流體控制方程
        2.1.2 湍流模型
        2.1.3 離散液滴模型
        2.1.4 液滴碰壁模型
        2.1.5 尿素液滴蒸發(fā)與分解模型
        2.1.6 多孔介質(zhì)模型
    2.2 模型驗(yàn)證
        2.2.1 船用SCR系統(tǒng)幾何模型
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.3 結(jié)果分析
    2.3 本章小結(jié)
第三章 雙靜態(tài)混合器SCR系統(tǒng)尿素水溶液混合強(qiáng)化研究
    3.1 雙靜態(tài)混合器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模擬邊界
    3.2 霧化混合特性評(píng)價(jià)指標(biāo)
    3.3 雙靜態(tài)混合器旋向的影響
        3.3.1 混合管內(nèi)湍流強(qiáng)度對(duì)比
        3.3.2 SCR系統(tǒng)尿素分解率
    3.4 靜態(tài)混合器數(shù)量的影響
        3.4.1 流場(chǎng)分析
        3.4.2 尿素液膜特性
        3.4.3 尿素分解率
        3.4.4 速度場(chǎng)分布均勻性
        3.4.5 氨濃度分布均勻性
    3.5 雙靜態(tài)混合器方案設(shè)計(jì)及其對(duì)SCR系統(tǒng)的影響
        3.5.1 流場(chǎng)分析
        3.5.2 尿素液膜特性
        3.5.3 尿素分解率
        3.5.4 氨濃度分布均勻性
    3.6 本章小結(jié)
第四章 雙混合器船用SCR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    4.1 混合管長(zhǎng)度的影響
        4.1.1 尿素分解率
        4.1.2 氨濃度分布均勻性
        4.1.3 速度場(chǎng)分布均勻性
    4.2 擴(kuò)張管角度的影響
        4.2.1 尿素分解率
        4.2.2 氨濃度分布均勻性
        4.2.3 速度場(chǎng)分布均勻性
    4.3 本章小結(jié)
第五章 基于正交設(shè)計(jì)法的多參數(shù)協(xié)同優(yōu)化
    5.1 正交方案設(shè)計(jì)
    5.2 結(jié)果分析與優(yōu)化方案
    5.3 優(yōu)化后雙混合器SCR系統(tǒng)與原機(jī)對(duì)比
        5.3.1 SCR系統(tǒng)壓降
        5.3.2 尿素分解率
        5.3.3 速度場(chǎng)分布均勻性
        5.3.4 氨濃度分布均勻性
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3741752