發(fā)動機尾氣排放是造成環(huán)境污染的重要因素之一,各個國家頒布的排放法規(guī)日益嚴(yán)格。SCR技術(shù)是柴油機尾氣后處理中去除氮氧最高效的方法,通過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到法規(guī)限值要求。當(dāng)前市場上主要是小功率柴油機的SCR系統(tǒng),面對排放法規(guī)的升級,本文針對大功率400 kW¹200 kW船用柴油機設(shè)計一款氣助式尿素噴射系統(tǒng),使柴油機排放達到Tire III世界統(tǒng)一水平。對某型號噴槍進行模擬仿真,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,并導(dǎo)出相關(guān)參數(shù)仿真外部流場的噴霧特性,仿真發(fā)現(xiàn)氣助壓力越高,噴霧SMD越小,有利于尿素分解。對設(shè)計的尿素噴射系統(tǒng)進行離線測試,包括尿素泵計量精度、噴霧特性、耗氣量。為了驗證多泵并聯(lián)尿素噴射系統(tǒng)的可行性,測試了不同氣路壓力和不同噴射量下單泵和多泵并聯(lián)方式的噴射計量精度。氣助壓力下低噴射量時計量精度偏低,隨著噴射背壓升高噴射量有降低的趨勢。單泵和三泵并聯(lián)形式的計量精度相近,說明泵工作時的相互... 

【文章來源】：青島大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：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 國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 研究內(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)對比分析
        2.1.4 尿素噴射系統(tǒng)方案設(shè)計
    2.2 噴槍三維模型及流場仿真模型
        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 流場邊界條件及模型
    2.3 噴霧特性測試點選取
    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)離線測試
    4.1 試驗項目
    4.2 試驗方案
        4.2.1 計量精度測試
        4.2.2 不同壓力對計量精度的影響測試
        4.2.3 噴霧特性測試
        4.2.4 耗氣量測試
    4.3 試驗結(jié)果分析
        4.3.1 計量精度測試結(jié)果分析
        4.3.2 不同壓力對計量精度的影響分析
        4.3.3 尿素噴霧特性測試結(jié)果分析
        4.3.4 耗氣量測試結(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
    5.2 尿素噴射系統(tǒng)控制策略仿真測試
        5.2.1 發(fā)動機廢氣流量仿真測試
        5.2.2 發(fā)動機NOx質(zhì)量流量仿真測試
    5.3 本章小結(jié)
第六章 臺架匹配驗證
    6.1 試驗臺架主機及測試設(shè)備
    6.2 尿素噴射量確定
    6.3 排放結(jié)果驗證
    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
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]柴油機SCR系統(tǒng)車用尿素噴霧特性仿真與試驗研究[J]. 劉磊,鄧成林.  車用發(fā)動機. 2018(05)
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[3]柴油機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)燃機學(xué)報. 2018(02)
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[5]機動車實際行駛排放測試系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 葛蘊珊,丁焰,尹航.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2017(02)
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[7]Mn基低溫SCR催化劑的抗H2O、抗SO2研究進展[J]. 李晨露,唐曉龍,易紅宏,高鳳雨,李婧穎,儲超,張潤草.  化工進展. 2017(03)
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博士論文
[1]柴油機Urea-SCR系統(tǒng)還原劑添加過程的基礎(chǔ)研究[D]. 干旭波.浙江大學(xué) 2016
[2]柴油機SCR技術(shù)尿素噴霧熱分解及氨存儲特性的試驗研究[D]. 趙彥光.清華大學(xué) 2012
[3]重型柴油機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Urea-SCR系統(tǒng)噴嘴噴射霧化數(shù)值仿真及試驗[D]. 何利華.湖南大學(xué) 2012



本文編號：3536865