隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,大氣污染問題越發(fā)嚴(yán)重。環(huán)保部的《中國機(jī)動車環(huán)境管理年報(bào)（2016年）》顯示,機(jī)動車每年排放氮氧化物584.9萬t,約占全國排放總量的30%;尤其在北京,上海等特大型城市及中東部人口密集區(qū),機(jī)動車對細(xì)顆粒物濃度的貢獻(xiàn)達(dá)到30%至50%。雖然柴油車占所有車輛的比例僅為12.6%,但其排放的氮氧化物卻接近車輛排放總量的70%,顆粒物則超過90%。所以,發(fā)展和完善柴油機(jī)排放控制技術(shù)具有重要的意義。SCR技術(shù)已被公認(rèn)為是最適合我國國情的,可滿足柴油機(jī)國IV及以上排放法規(guī)的最優(yōu)選擇。SCR技術(shù)采用添藍(lán)作為氮氧化物的還原劑,但是由于受柴油機(jī)工況、排氣管結(jié)構(gòu)、添藍(lán)噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件約束,容易造成添藍(lán)分解不完全,在添藍(lán)噴嘴、排氣管壁、混合器葉片、法蘭連接處、SCR催化器表面形成沉積物,造成柴油機(jī)后處理系統(tǒng)失效。而在實(shí)際應(yīng)用過程中,添藍(lán)噴嘴和排氣管壁處的沉積物問題最為突出。針對噴嘴和排氣管壁處的沉積物問題,本文通過試驗(yàn)與仿真相結(jié)合的方法,分別對誘發(fā)噴嘴和排氣管壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量展開研究,最終得到了誘發(fā)柴油機(jī)SCR系統(tǒng)沉積物生成的臨界添藍(lán)流量無量綱模型,用以指導(dǎo)SCR系統(tǒng)優(yōu)... 

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 SCR系統(tǒng)沉積物介紹
        1.2.1 SCR系統(tǒng)架構(gòu)
        1.2.2 SCR系統(tǒng)沉積物介紹
    1.3 SCR系統(tǒng)沉積物研究現(xiàn)狀
        1.3.1 反應(yīng)機(jī)理
        1.3.2 建模仿真
        1.3.3 影響因素
        1.3.4 臨界狀態(tài)
        1.3.5 抑制策略
        1.3.6 存在的問題
    1.4 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
第2章 SCR系統(tǒng)沉積物臨界生成狀態(tài)試驗(yàn)研究
    2.1 研究對象
    2.2 SCR系統(tǒng)沉積物生成的臨界狀態(tài)
        2.2.1 噴嘴內(nèi)壁沉積物生成的臨界狀態(tài)
        2.2.2 排氣管內(nèi)壁沉積物生成的臨界狀態(tài)
    2.3 誘發(fā)噴嘴壁面沉積物生成的臨界添藍(lán)流量影響因素試驗(yàn)研究
    2.4 誘發(fā)排氣管壁面沉積物生成的臨界添藍(lán)流量影響因素試驗(yàn)研究
        2.4.1 排溫的影響
        2.4.2 空速的影響
        2.4.3 排氣管導(dǎo)熱系數(shù)的影響
    2.5 本章小結(jié)
第3章 誘發(fā)SCR系統(tǒng)沉積物生成的臨界添藍(lán)流量仿真模型
    3.1 沉積物反應(yīng)機(jī)理模型
    3.2 誘發(fā)噴嘴內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量計(jì)算方法及子模型
        3.2.1 誘發(fā)噴嘴內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量計(jì)算方法
        3.2.2 兩相流模型
        3.2.3 壁膜模型
    3.3 誘發(fā)排氣管內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量計(jì)算方法及子模型
        3.3.1 誘發(fā)排氣管內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量計(jì)算方法
        3.3.2 噴霧模型
        3.3.3 組分輸運(yùn)模型
        3.3.4 薄壁傳熱模型
    3.4 三維模型的建立
        3.4.1 實(shí)體模型及網(wǎng)格劃分
        3.4.2 模型輸入
    3.5 誘發(fā)噴嘴內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量模型參數(shù)辨識
        3.5.1 試驗(yàn)方法與試驗(yàn)結(jié)果
        3.5.2 沉積物模型仿真分析
        3.5.3 模型精度分析
        3.5.4 模型參數(shù)辨識
    3.6 誘發(fā)排氣管內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量模型參數(shù)辨識
        3.6.1 臺架試驗(yàn)方法與試驗(yàn)結(jié)果
        3.6.2 沉積物模型仿真分析
        3.6.3 模型精度分析
        3.6.4 模型參數(shù)辨識
    3.7 本章小結(jié)
第4章 誘發(fā)SCR系統(tǒng)沉積物生成的臨界添藍(lán)流量影響因素與無量綱模型研究
    4.1 誘發(fā)噴嘴內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量影響因素研究
        4.1.1 研究方法
        4.1.2 單因素仿真研究
        4.1.3 DOE仿真研究
    4.2 誘發(fā)排氣管壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量影響因素研究
        4.2.1 研究方法
        4.2.2 單因素仿真研究
        4.2.3 DOE仿真研究
    4.3 臨界添藍(lán)流量模型的無量綱化
        4.3.1 誘發(fā)噴嘴內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量無量綱模型
        4.3.2 誘發(fā)排氣管內(nèi)壁沉積物生成的臨界添藍(lán)流量無量綱模型
    4.4 基于無量綱模型的SCR系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
        4.4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的提出
        4.4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方法應(yīng)用
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究內(nèi)容和結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新之處
    5.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]攜帶SCR系統(tǒng)的柴油機(jī)排氣管中生成沉積物的影響因素研究[J]. 祝能,呂林,楊棟.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(06)
[2]基于詳細(xì)沉積物模型的尿素噴嘴內(nèi)部結(jié)晶研究[J]. 陳悅,呂林,沈捷.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(01)
[3]緊耦型SCR催化器優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J]. 唐蛟,李國祥,孫少軍,王意寶,苗壘,陶建忠.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2015(01)
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[8]基于LS-SVM的信號自適應(yīng)補(bǔ)償算法及FPGA實(shí)現(xiàn)[J]. 李飛翔,張海明,李喬.  指揮信息系統(tǒng)與技術(shù). 2013(01)
[9]重型柴油機(jī)Urea-SCR系統(tǒng)尿素沉積物的試驗(yàn)研究[J]. 張紀(jì)元,李國祥,孫少軍,王意寶,陶建忠,趙彥光.  車用發(fā)動機(jī). 2012(04)
[10]Urea-SCR催化器壓力損失及其對柴油機(jī)性能的影響[J]. 辛喆,王順喜,張寅,李釗婧,張?jiān)讫?云峰.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2011(08)

博士論文
[1]重型柴油機(jī)SCR系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研究[D]. 張紀(jì)元.山東大學(xué) 2013
[2]柴油機(jī)SCR技術(shù)尿素噴霧熱分解及氨存儲特性的試驗(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]柴油機(jī)進(jìn)氣道對顆粒排放影響的仿真研究[D]. 陳悅.武漢理工大學(xué) 2013



本文編號：3710397