柴油機UreA-SCR系統(tǒng)仿真分析及結構優(yōu)化.pdf

1、氮氧化物(NOx)作為柴油機有害排放物之一，其帶來的環(huán)境問題日益受到人們的關注，針對其危害，國際海事組織(IMO)通過MARPOL公約附則Ⅵ修正案對船用柴油機氮氧化物排放值分階段提出了具體要求，其中，第三階段(TierⅢ)標準已于2016年正式生效。選擇性催化還原(SCR)技術是滿足第三階段(TierⅢ)標準最有效的技術之一。SCR系統(tǒng)仿真分析對SCR系統(tǒng)設計及檢驗具有重要意義。本文對6105AZLD型柴油機試驗臺SCR系統(tǒng)進行建模仿真

2、，從多個角度對仿真結果進行分析，并模擬催化劑及噴射系統(tǒng)結構參數(shù)對SCR系統(tǒng)的影響。具體如下:
　　首先，對SCR系統(tǒng)基本原理進行闡述，使用FIRE軟件對6105 AZLD型柴油機試驗臺SCR系統(tǒng)建模，選取合理的數(shù)學模型及數(shù)值計算方法，通過試驗及計算確定排氣參數(shù)、噴射參數(shù)、化學反應動力參數(shù)，完成網(wǎng)格劃分及求解器設置，為三維數(shù)值模擬奠定基礎。
　　其次，對搭建好的模型運算求解。結果顯示:噴霧液滴霧化效果與標定參數(shù)基本相符合;試驗

3、臺仿真得到的SCR系統(tǒng)脫硝率與實驗數(shù)據(jù)也基本相符，驗證了模型的合理性。隨后，分別從速度場、壓力場、霧化效果、反應過程等角度對仿真計算結果進行分析:對壓力場進行分析，得出SCR系統(tǒng)壓降主要源自催化劑局部壓力損失;通過噴霧粒徑分布云圖，分析了液滴霧化過程及規(guī)律;從NO隨時間變化規(guī)律的角度，分析了NH3和NO在催化劑作用下發(fā)生選擇性催化還原反應的過程。
　　最后，以試驗臺模型為基礎，使用控制變量法，針對影響SCR反應的因素，從催化劑及噴