為應對日益嚴峻的環(huán)境問題,必須優(yōu)化改進柴油機排放污染物控制技術(shù)實現(xiàn)柴油機污染物低排放。選擇性催化還原（Selective Catalytic Reduction,SCR）技術(shù)廣泛應用于降低柴油機氮氧化物（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形成的噴霧液滴尺寸分布和空間分布特點。結(jié)果表明,空氣輔助... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同燃料類型汽車

江蘇大學碩士學位論文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噴霧模型驗證為驗證噴霧模型，根據(jù)文獻[65]中實驗數(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。模擬和實驗所得的噴霧貫穿距離隨時間的變化如圖5.5所示。由圖5.5可知，隨著噴射時間的增大，噴霧貫穿距離逐漸增大，模擬值與試驗值的變化趨勢一致，最大誤差為5%，故可認為噴霧模型有效。表5.3噴霧模型參數(shù)Tab.5.3Parametersofspraymodel項目參數(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時間/ms模擬實驗圖5.5噴射貫穿距離數(shù)值模擬與試驗結(jié)果對比Fig.5.5Spraypenetrationcomparisonbetweensimulationandexperiment5.2.2SCR系統(tǒng)模型驗證

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體積分數(shù)出口處NH3體積分數(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體積分數(shù)為707×10-6時，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，這主要是由于試驗所用混合器為雙層葉片結(jié)構(gòu)，形成強烈的湍流使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體積分數(shù)增大，液膜質(zhì)量減少。如圖5.11所

【參考文獻】：
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本文編號：3621000