重型柴油机NOx尿素SCR混合器的设计与试验研究.pdf

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1、第33卷第1期内燃机工程VoI．33No．12012年2月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringFebruary．2012文章编号：1000—0925(2012)01一0032一06330007重型柴油机NOx尿素SCR混合器的设计与试验研究赵彦光1，胡静1，陈(1．清华大学汽车安全与节能国家重点实验室镇2，帅石金1，肖建华1，王建昕1，北京100084；2．杭州银轮科技有限公司，杭州310013)DesignandExperimentofMixerinNO。Urea—SelectiVeCataIystReductionSy

2、stemforHeaVyDutyDieselEngineZHAOYan-guan91，HUJin91，CHENZhen2，SHUAIShi-jinl，XIAOJian—hual，WANGJian-xinl(1．StateKeyLaboratoryofAutomotiveSafetyandEnergy，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China；2．HangzhouYinlunTechnology&EngineeringCo．，Ltd．，Hangzhou310013，China)Abstract：Twocompactmixerssepar

3、atelywithfourblades(N。．1mixer)andfourcouples(eightbladestotal)ofblades(No．2mixer)weredesigned．PressurelossandN()，conversionratiowerestudiedusingUtubeandFouriertransforminfrared(FTIR)spectroscopy．Theexperimentresultsshowthatexhaustgasmassflowandexhaustpipediameterhavesignificanteffectonth

4、epressure10sswhilegastem—peraturehasslightinfluence；thepressurelosscausedbyNo．1mixerislargerthdnNo．2mixer；bothtwomixerscanimprovetheNO，conversionefficiencyatmostabout10％；themixermounteddownstreamoftheinjectorhasbettermixingeffectthanthatmountedupstream；inthecaseofnomixer，the63mmouterdiam

5、—eterexhaustpipegetshigherNO，conversionefficiencythanthatof76mmouterdiameterbyabout8％．，摘要：设计了2种紧凑型混合器，分别为带4个叶片的混合器l和带4组叶片对(8个叶片)的混合器2。试验用U型管和傅里叶变换红外光谱仪研究了混合器对压力损失和NO。转化效率的影响。试验结果表明：排气流量、排气管管径对压力损失影V向较大，而温度对压力损失影响较小；混合器2的压力损失比混合器1的小；混合器使NQ转化效率最大提高约10％；混合器安装在喷嘴后端比安装在喷嘴前端时的NO。转化效率高；无混合器时外径6

6、3mm排气管对应的NO。转化效率比外径76mm排气管对应的NO，转化效率提高约8％。关键词：内燃机；重型柴油机；尿素选择催化还原；混合器；氮氧化物；压力损失Keywords：ICengine；heavydutydieselengine；urea_selectivecatalystreduction(SCR)；mixer；NO，；pressureloss中图分类号：TK421．5文献标识码：A0概述尿素选择催化还原(SCR)系统是降低重型柴油机氮氧化物(NO，)排放最有效的技术之一。随着人们对尿素SCR系统研究的逐步加深⋯”，以及对应用中各种问题的不断解决，尿素SCR技术

7、正在世界范围内被推广使用[3“]。中国柴油硫含量较高，而尿素SCR抗硫性能好，被认为是重型柴油机最可行的NO。排放控制后处理技术。SCR系统中的混合器对尿素溶液的喷雾、蒸发、分解和混合有很大的影响．尤其是在排气温度较低时影响更显著。混合器不仅能够使尿素喷雾液滴更充分地与排气混合，提收稿日期：2010—05一17作者简介：赵彦光(1985一)，男，博士，主要研究方向为柴油机No，排放控制，E—mail：zhao-y907@mails．tsinghua．edu．cn帅石金(联系人)，男，教授，博士生导师，E—mail：sishuai@tsin