柴油机尿素scr混合器设计和仿真的研究

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1、中图分类号：TK421学校代码：10856学号：M060110123上海工程技术大学硕士学位论文柴油机尿素SCR混合器设计与仿真研究作者姓名：曾裕指导教师：陈凌珊教授专业：车辆工程学院：汽车工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2012年12月评阅人：邓康耀教授杨俭教授答辩委员会主席：邓康耀教授成员：杨俭教授杨国平教授罗一平教授徐兆坤教授UniversityCode：10856StudentID:M060110123THESIMULATIONANDDESIGNOFUREASCRMIXEROFDIESELENG

2、INECandidate:ZengYuSupervisor:ChenLingshanProfessorMajor:VehicleEngineeringCollegeofAutomobileEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2012上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其

3、他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本

4、授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日柴油机尿素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

5、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，

6、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。关键词：柴油机，SCR，CFD，混合器ITHESIMULATIONANDDESIGNOFUREASCRMIXEROFDIESELENGINEABSTRACTUnreasonableureainjectionprocessinSCRmayleadtoureacrystallizationwhichwillblocktheexhaustpipeandNH3

7、leakageisalsoabigproblemthatwilldamagetheenvironment.BothofthemwillreducetheconversionefficiencyofNOxinSCRreaction.Thispapermainlydesignsamixerinstalledintheexhaustpipe,whichisaimtoimprovethemixingdegree.Thispapermainlyincludestwoaspect,theyaretheoryintrod

8、uctionandsimulationresearch.Thefirstisabouttheoryintroduction,thestructureandtechnologyprincipleofSCRsystemareintroduced.CFDtheoryisalsodescribed.Thesecondisaboutsimulationresearch,thisresearchmainlyfocuseson