柴油机尿素SCR混合器设计与仿真研究

【摘要】SCR技术中不合理的尿素喷射过程中会存在氨气泄漏与尿素结晶问题，前者会导致二次污染和原料浪费，后者会导致原料浪费并造成排气管堵塞，二者都会降低NOx的转化效率。本文主要设计了一款安装在排气管上的混合器，以此来提高尿素水解成氨气后在排气管中与柴油机尾气的混合程度。全文主要从理论介绍和仿真研究两方面开展工作。理论介绍方面，主要介绍了柴油机SCR系统的结构组成和技术原理、SCR尿素喷射技术的国内外发展状况，重点阐述了SCR尿素喷射影响因素、CFD相关理论基础介绍。仿真研究方面，主要围绕排气管中混合器的设计方案进行仿真。对原排气管进行了CFD仿真分析，以探寻排气管中混合气体的分布规律；.以柴油机十三工况试验为依据，对不同工况下的原排气管进行了CFD仿真，以探寻不同工况对混合气体的分布的影响规律；再对增加混合器后的排气管进行了CFD仿真，分析了不同叶片数目、不同叶片形状、不同混合器安装位置等三种情况，以探寻增加混合器对混合气体分布的影响规律。综合本研究的研究成果可知，采取叶片数目为3、叶片形状为弯曲叶片、安装位置离喷嘴距离为100mm左右的混合器是本次研究的最佳方案。本文的仿真研究为SCR系统排气管中混合器设计提供了依据。
【作者】曾裕；
【导师】陈凌珊；
【作者基本信息】上海工程技术大学，车辆工程，2013，硕士
【关键词】柴油机；SCR；CFD；混合器；

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