柴油機(jī)Urea-SCR系統(tǒng)化學(xué)模型的設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，如何針對(duì)不同排放水平的柴油機(jī)，快速開(kāi)發(fā)出與之匹配的SCR后處理系統(tǒng)，成為亟需解決的難題?；谙冗M(jìn)的軟件平臺(tái)搭建SCR系統(tǒng)的化學(xué)模型，可用于探索SCR系統(tǒng)NOx轉(zhuǎn)化效率的影響因素并進(jìn)行權(quán)重分析，確定其中的關(guān)鍵因素，這將會(huì)對(duì)縮短系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期和提高工作效率都起到非常重要的作用。
　　 本文以MATLAB/Simulink軟件為平臺(tái)，通過(guò)研究Urea-SCR系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)態(tài)過(guò)程，完成Urea-

2、SCR系統(tǒng)化學(xué)模型的建立與仿真，借助模型探索SCR系統(tǒng)NOx轉(zhuǎn)化效率的影響因素并進(jìn)行權(quán)重分析，最終確定了關(guān)鍵因素。本文主要研究?jī)?nèi)容為:
　　 (1)完成尿素分解三維模型的建立，分別對(duì)Kim、Birkhold和Buchholz提出的三種不同尿素?zé)峤馑俾史匠踢M(jìn)行仿真模擬，對(duì)比分析了三種速率方程的仿真結(jié)果，最終選定了Birkhold等人提出的尿素?zé)峤夥磻?yīng)速率方程，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的辨識(shí)。而后，利用標(biāo)定后的尿素分解三維

3、模型計(jì)算得到不同排氣流量和溫度下，催化器入口處HCNO的水解率脈譜，并基于該脈譜建立尿素分解一維模型;
　　 (2)對(duì)SCR系統(tǒng)催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)進(jìn)行研究，建立了SCR系統(tǒng)催化器模型，可用于計(jì)算催化劑通道內(nèi)各氣體組分分布、各反應(yīng)速率分布等。另外，本文也使用催化器模型對(duì)低溫SCR反應(yīng)進(jìn)行了仿真研究;
　　 (3)將尿素分解一維模型和SCR系統(tǒng)催化器模型綜合，得到Urea-SCR系統(tǒng)化學(xué)模型，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)催化器模型