車用SCR系統(tǒng)噴霧及尿素液沉積特性研究.pdf

1、隨著居住環(huán)境的不斷惡化，國家頒布了更嚴(yán)格的排放法規(guī)，相應(yīng)的針對重型柴油機(jī)NOx的排放限值也越來越苛刻。為了解決NOx排放問題，我國主要采用SCR作為后處理凈化技術(shù)。但是SCR技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中，面臨低排氣溫度下NOx轉(zhuǎn)化效率低和偶有尿素結(jié)晶的問題。由于這些問題的根源來自SCR噴霧發(fā)展過程以及催化器特性，因此本文主要研究噴霧特性及尿素液沉積特性。
　　論文利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立一維 SCR催化劑模型,應(yīng)用此模型分析結(jié)果表明氮氧化物轉(zhuǎn)化效率隨

2、氨氮比的增加而增加，但氨氮比接近1時轉(zhuǎn)化效率提升幅度不大，而氨泄漏隨氨氮比的增加而增加；在一定排氣溫度范圍內(nèi)，氮氧化物的轉(zhuǎn)化效率受排氣溫度影響明顯；在低排氣溫度下，空速對氮氧化物轉(zhuǎn)化效率的影響比中高排氣溫度更明顯。
　　為了進(jìn)一步解決低排氣溫度下NOx轉(zhuǎn)化效率低和尿素結(jié)晶問題，基于實(shí)際SCR特定工況，建立三維噴霧模型。研究發(fā)現(xiàn)：噴孔數(shù)的變化對尿素液噴霧形態(tài)、氨氣的生成效率以及均勻性分布影響不大，但是對尿素液殘留以及液膜的形成影響較

3、大；噴嘴高度處于入口管軸線附近位置，有利于氨氣的生成和均勻性的提高以及緩解液膜的生成和尿素液的殘留；噴射角度對液膜的生成、尿素液殘留量、氨氣生成率以及氨氣分布影響明顯；為了兼顧尿素結(jié)晶以及氨氣均勻性兩方面，需要合理的排氣流量；減少壁面熱量的散失，有利于緩解低溫尿素結(jié)晶現(xiàn)象；沒有混合管結(jié)構(gòu)的SCR產(chǎn)氨率較低，但有良好的氨氣均勻性和較好的NO轉(zhuǎn)化效率；與前者相比，有混合管結(jié)構(gòu)的SCR均勻性欠佳，但有更優(yōu)的氨氣生成效率和NO的轉(zhuǎn)化效率。應(yīng)證了