發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放是造成環(huán)境污染的重要因素之一,各個(gè)國(guó)家頒布的排放法規(guī)日益嚴(yán)格。SCR技術(shù)是柴油機(jī)尾氣后處理中去除氮氧最高效的方法,通過(guò)向排氣管中噴射定量尿素水溶液,分解產(chǎn)生的氨氣在催化劑作用下與NOx發(fā)生反應(yīng),使排氣中氮氧含量達(dá)到法規(guī)限值要求。當(dāng)前市場(chǎng)上主要是小功率柴油機(jī)的SCR系統(tǒng),面對(duì)排放法規(guī)的升級(jí),本文針對(duì)大功率400 kW¹200 kW船用柴油機(jī)設(shè)計(jì)一款氣助式尿素噴射系統(tǒng),使柴油機(jī)排放達(dá)到Tire III世界統(tǒng)一水平。對(duì)某型號(hào)噴槍進(jìn)行模擬仿真,研究1.0 bar、1.5 bar、2.0 bar氣路壓力和尿素噴射量為4.5 L/h、12 L/h、22.5 L/h的噴槍內(nèi)部流場(chǎng),并導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)仿真外部流場(chǎng)的噴霧特性,仿真發(fā)現(xiàn)氣助壓力越高,噴霧SMD越小,有利于尿素分解。對(duì)設(shè)計(jì)的尿素噴射系統(tǒng)進(jìn)行離線測(cè)試,包括尿素泵計(jì)量精度、噴霧特性、耗氣量。為了驗(yàn)證多泵并聯(lián)尿素噴射系統(tǒng)的可行性,測(cè)試了不同氣路壓力和不同噴射量下單泵和多泵并聯(lián)方式的噴射計(jì)量精度。氣助壓力下低噴射量時(shí)計(jì)量精度偏低,隨著噴射背壓升高噴射量有降低的趨勢(shì)。單泵和三泵并聯(lián)形式的計(jì)量精度相近,說(shuō)明泵工作時(shí)的相互... 

【文章來(lái)源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究及現(xiàn)狀
        1.2.1 SCR系統(tǒng)發(fā)展及工作原理
        1.2.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容與方法
第二章 總體方案及噴霧仿真模型
    2.1 尿素噴射方案分析
        2.1.1 常規(guī)氣助式尿素噴射系統(tǒng)
        2.1.2 常規(guī)非氣助式尿素噴射系統(tǒng)
        2.1.3 兩種尿素噴射系統(tǒng)對(duì)比分析
        2.1.4 尿素噴射系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
    2.2 噴槍三維模型及流場(chǎng)仿真模型
        2.2.1 噴槍三維模型
        2.2.2 基本控制方程
        2.2.3 兩相控制方程及離散相模型
        2.2.4 流場(chǎng)邊界條件及模型
    2.3 噴霧特性測(cè)試點(diǎn)選取
    2.4 本章小結(jié)
第三章 尿素噴霧特性仿真
    3.1 噴霧特性指標(biāo)
        3.1.1 液滴粒徑
        3.1.2 噴霧錐角
        3.1.3 液滴初始速度
    3.2 噴嘴內(nèi)兩相流流場(chǎng)分析
    3.3 不同邊界條件下噴霧粒徑模擬仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 尿素噴射系統(tǒng)離線測(cè)試
    4.1 試驗(yàn)項(xiàng)目
    4.2 試驗(yàn)方案
        4.2.1 計(jì)量精度測(cè)試
        4.2.2 不同壓力對(duì)計(jì)量精度的影響測(cè)試
        4.2.3 噴霧特性測(cè)試
        4.2.4 耗氣量測(cè)試
    4.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.3.1 計(jì)量精度測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.2 不同壓力對(duì)計(jì)量精度的影響分析
        4.3.3 尿素噴霧特性測(cè)試結(jié)果分析
        4.3.4 耗氣量測(cè)試結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 尿素噴射控制策略及仿真測(cè)試
    5.1 基于MATLAB/Simulink的尿素噴射量控制策略
        5.1.1 SCR系統(tǒng)工作原理
        5.1.2 噴射系統(tǒng)尿素噴射控制設(shè)計(jì)
    5.2 尿素噴射系統(tǒng)控制策略仿真測(cè)試
        5.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣流量仿真測(cè)試
        5.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)NOx質(zhì)量流量仿真測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 臺(tái)架匹配驗(yàn)證
    6.1 試驗(yàn)臺(tái)架主機(jī)及測(cè)試設(shè)備
    6.2 尿素噴射量確定
    6.3 排放結(jié)果驗(yàn)證
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)車用尿素噴霧特性仿真與試驗(yàn)研究[J]. 劉磊,鄧成林.  車用發(fā)動(dòng)機(jī). 2018(05)
[2]SCR系統(tǒng)高精度隔膜計(jì)量泵設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 楊凱,廖義德,陳緒兵,賈原杰,盧堯君.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]柴油機(jī)SCR系統(tǒng)排氣管壁沉積物影響因素仿真[J]. 錢楓,呂林,楊棟.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]柴油機(jī)SCR尿素結(jié)晶分析研究[J]. 朱明健,胡振奇,陳霍,姚本容.  現(xiàn)代車用動(dòng)力. 2017(03)
[5]機(jī)動(dòng)車實(shí)際行駛排放測(cè)試系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 葛蘊(yùn)珊,丁焰,尹航.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]Urea-SCR系統(tǒng)尿素結(jié)晶現(xiàn)象分析及解決方案[J]. 白鳳月,溫邦耀,白書戰(zhàn).  山東大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(04)
[7]Mn基低溫SCR催化劑的抗H2O、抗SO2研究進(jìn)展[J]. 李晨露,唐曉龍,易紅宏,高鳳雨,李婧穎,儲(chǔ)超,張潤(rùn)草.  化工進(jìn)展. 2017(03)
[8]基于氨存儲(chǔ)特性修正的Urea-SCR噴射控制策略研究[J]. 馬明,彭升平,馬永兵,胡靜,華倫.  汽車技術(shù). 2016(09)
[9]SCR排氣流量模型應(yīng)用研究[J]. 鄭貴聰,陸國(guó)棟.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2017(05)
[10]SCR系統(tǒng)尿素水溶液噴霧分解影響因素?cái)?shù)值模擬[J]. 王軍,王興華,季亮,董彥,趙衛(wèi)東.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2016(10)

博士論文
[1]柴油機(jī)Urea-SCR系統(tǒng)還原劑添加過(guò)程的基礎(chǔ)研究[D]. 干旭波.浙江大學(xué) 2016
[2]柴油機(jī)SCR技術(shù)尿素噴霧熱分解及氨存儲(chǔ)特性的試驗(yàn)研究[D]. 趙彥光.清華大學(xué) 2012
[3]重型柴油機(jī)SCR尿素噴射控制策略研究[D]. 張建銳.吉林大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于MATLAB/Simulink的柴油機(jī)SCR系統(tǒng)控制軟件研究[D]. 周大偉.江蘇大學(xué) 2017
[2]SCR催化反應(yīng)單元性能研究[D]. 劉軼.上海工程技術(shù)大學(xué) 2013
[3]柴油機(jī)Urea-SCR系統(tǒng)噴嘴噴射霧化數(shù)值仿真及試驗(yàn)[D]. 何利華.湖南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3536865