立体选择性催化还原（SSCR）系统NH3与尾气混合特性的仿真研究.pdf

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1、第14卷第16期2014年6月科学技术与工程V01．14No．16Jun．20141671—1815(2014)16—0239—05ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．动力技术立体选择性催化还原(SSCR)系统NH3与尾气混合特性的仿真研究张凯曲大为马军彦李君秦岩(吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室，长春130000)摘要利用AVLFIRE三维商用仿真软件对立体选择性催化还原(solidselectivecatalyticreduction，SSCR)系统直接喷射NH，时，NH，与尾气在排气道的影响因素进

2、行模拟计算，考察的因素包括工况、NH，温度、喷嘴的安装角度以及喷嘴位置。结论如下：NH与尾气混合受来流影响较大，排气流量大，排气温度高时，利于NH，与尾气混合；NH，初始温度对于气体混合影响不大；喷嘴安装角度增大利于气体轴向分布，也利于气体混合；SSCR系统直接喷射NH，可以优化喷嘴位置，使排气系统体积减少。关键词SAP软件变更登记温度角度位置优化中图法分类号TK421．5；文献标志码A虽说目前市场上存在众多的柴油机后处理技也就是本文立体选择性催化还原(SSCR)系统的研术，尤其选择性催化还原(selectivecatalyticreduc—究，尽管目前受硬件条件的约束，

3、但仍能对其理论研tion，SCR)技术，基本能满足目前的排放法规的要究进行简单的阐述，掌握氨气喷射与分布特性，氨气求，可是国内公司并没有完全能够掌握其核心技术，在催化器中的存储特性。掌握氨气与NO还原反该技术还是处于外国垄断，再者随着能源危机和环应特性；掌握低排温下NO还原反应速率，解决低境条件的El趋变差，排放法规日趋严格，SCR降低排温下尿素分解沉积物，NO转化效率低的问题。NO技术无法满足要求。SCR技术以添蓝作为还原提高瞬态工况下NO的转化效率j。本文通过剂目前还有几个问题难以解决，首先添蓝的冰点为FIRECFD软件对氨气的喷射及氨一尾气在排气道的一11℃，在寒冷

4、的北方，冬季继续使用必须采用保混合的影响因素了进行了模拟研究，探究其对NO温化冰的措施，否则无法使用，其次添蓝热解水解氨转化效率的影响，从而指导SSCR系统的结构设计，气有温度限制，其最低温度为200oC，而400℃时也对其进行优化设计并指导氨气喷射控制策略的仅有50％的尿素可以发生热解，在低速空载或低负制定。荷时，柴油机的排温只有150oC或者更低，并且随着发动机热效率的提高，排温会持续下降，因此添蓝作1SSCR系统NH3喷射模型的验证为还原剂会使发动机低温下NO转化效率降低，而1．1模型建立且未分解的尿素水溶液随尾气排放到大气中造成二目前对于SSCR系统的NH喷射研究

5、国内外都次污染，再次添蓝热解会产生三聚氰酸、三聚氰酸一是处于初级阶段，没有真正的实验可以借鉴，也没有酰胺、三聚氰酸二酰胺、三聚氰胺等沉积物，这些沉相关的文献可以阅读。由于NH的喷射及与尾气积物有可能堵塞尿素喷嘴和覆盖在催化剂载体上，在排气道的混合需要质量光谱仪才能实验验证其真影响催化剂活性，使得催化作用减弱而降低NO的证混合情况，可是这样浪费财力与人力。根据实验还原效率，增大尿素消耗量，并给SCR系统控制带原理可以知道，虽然SCR系统喷射的是尿素水溶来难度¨J。作为高校有责fE对SCR技术进行改进，热，其为液态小颗粒，但其喷射原理、混合原理基本与直接喷射NH相同，并且直接

6、喷射NH时还可以2014年1月3日收到国家自然科学基金项目(51306070)资助第一作者简介：张凯(1988一)，硕t，研究方向：SSCR系统排放后减少一些负面影响。要得到正确的喷射NH模型，处理控制。本文采用SCR尿素水溶热喷雾与热壁面碰撞的实通信作者简介：曲大为(1983一)，片师，博士。研究方向：发动机后验结果对模型进行较模。本次较模关注的是尿素水处理技术。E-mail：qudawei@jlu．edu．ca。溶热喷雾与热壁面碰撞的实验结果，不存在尾气流16期张凯，等：立体选择性催化还原(SSCR)系统NH与尾气混合特性的仿真研究243道中滞留时问也有所增加，图中可

7、以看出角度的增(4)喷嘴的安装角度越大，喷雾与排气的接触加是有利于NH与尾气的混合，但是角度不宜时间更长，作用更大，致使NH。与尾气混合效果更过大。好。但是过大的喷射角度，在压力过大时，容易使气体撞击壁面，对于气体混合不利。3结论参考文献本文根据尿素水溶液的喷射原理及混合原理与本实验相同，利用文献中的已有实验结果对SCR1陶建忠．利用选择性催化还原反应(SCR)降低车用柴油机氮氧化物的研究．济南：山东大学：2008喷雾模型进行了较模，并利用该模型对直接喷射TaoJiangzhong．Studyofreducedieselnit