基于FIRE的柴油機(jī)排放后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的探討研究.pdf

1、柴油機(jī)以其動(dòng)力性強(qiáng)、燃油經(jīng)濟(jì)性好的突出優(yōu)勢(shì)加速了未來(lái)車(chē)輛動(dòng)力柴油機(jī)化的趨勢(shì),現(xiàn)代柴油機(jī)設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域面臨經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性雙重課題,其中控制氮氧化物（NOx)排放水平是當(dāng)今行業(yè)內(nèi)亟待研究提高的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文通過(guò)深入分析了目前柴油機(jī)控制NOx排放的主要方式以及實(shí)施過(guò)程存在的關(guān)鍵問(wèn)題,以更適合我國(guó)國(guó)情的選擇性催化還原技術(shù)(SCR)為目標(biāo),綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相關(guān)軟件,采用模擬仿真與樣機(jī)測(cè)試相結(jié)合的方法,達(dá)到促進(jìn)企業(yè)現(xiàn)行SCR技

2、術(shù)應(yīng)用水平提高的目的。
　　文中以國(guó)企在產(chǎn)某型六缸柴油機(jī)排放后處理系統(tǒng)為研究對(duì)象,通過(guò)深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)考察,收集處理大量文獻(xiàn)資料,認(rèn)真學(xué)習(xí) SCR系統(tǒng)工作原理及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)相關(guān)理論,確立了解決 SCR后處理系統(tǒng)管路內(nèi)出現(xiàn)了尿素沉積物問(wèn)題的正確路徑。依據(jù)其主要技術(shù)參數(shù)以及計(jì)算機(jī)建模、仿真等軟件環(huán)境的具體需要,運(yùn)用UG軟件建立廢氣排放管路三維模型;在A(yíng)VL FIRE軟件環(huán)境中采用數(shù)值模擬技術(shù),對(duì)所建幾何模型進(jìn)行模擬運(yùn)行,分析管路中尿素沉

3、積物的形成過(guò)程及影響沉積物的主要因素;通過(guò)優(yōu)化處理管徑尺寸、噴嘴方位、混合器布置等硬件結(jié)構(gòu)參數(shù),實(shí)施針對(duì)性調(diào)整并對(duì)制訂的多個(gè)方案再仿真運(yùn)行,經(jīng)分析比較基于多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果確定最終設(shè)計(jì)方案。從催化器結(jié)構(gòu)和形狀入手,選擇了適合目標(biāo)柴油機(jī)后處理系統(tǒng)的筒式催化器與優(yōu)化后的管路匹配,從催化器性能評(píng)價(jià)測(cè)試及封裝流場(chǎng)均勻性試驗(yàn)兩個(gè)方面,驗(yàn)證所選用設(shè)計(jì)方案的合理性,并改進(jìn)企業(yè)現(xiàn)有整機(jī)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,對(duì)試制的樣機(jī)完成 ETC,ESC等測(cè)試和檢測(cè)結(jié)果評(píng)價(jià)。