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柴油机Urea-SCR尾气处理系统的技术研究
| 论文题名： | 柴油机Urea-SCR尾气处理系统的技术研究 |
| 关键词： | 柴油机;柴油发动机;喉管;选择性催化还原;污染物排放;还原剂;排气流动;制造企业;排放标准;预测值;设计;内燃机;科技攻关项目;仿真;催化还原技术;排气后处理;后处理技术;发动机台架;制造成本;优化选择 |
| 摘要： | SCR（选择性催化还原）是欧洲长期研究并趋于成熟的降低NOx排放的后处理技术。SCR技术具有较低的制造使用成本、适用的排气温度范围和满足欧Ⅳ以上排放标准的能力，在欧洲即将得到大范围推广应用。 针对我国汽车尾气污染物排放过多、炼油水平不高、发动机厂商的设计开发成本不足的缺点，SCR技术无疑成为我国柴油机达到第Ⅳ阶段排放标准的最佳选择，对中国发动机制造企业具有非常明显的现实意义。 本文在分析柴油机NOx污染物形成机理并综合国内外Urea-SCR（以尿素作为还原剂的选择性催化还原技术）研究基础上，将喉管加装在排气管中，提出了利用喉管排气流动速度变化产生的压差将还原剂吸入并雾化反应的思想。本课题来源于广东省科技攻关项目（编号：2005810201030），本课题成果降低了发动机的污染物排放，为排气后处理探索出了新的解决思路，对进一步减少内燃机排放具有指导意义。 本文的主要研究内容包括： 1．系统分析了NOx生成机理，设计并制造出一种基于喉管的新型发动机净化处理器，合理利用了排气流动能量，有效的节省了安装空间、节约了制造成本。 2．利用内燃机仿真软件GT-POWER，建立了某型柴油发动机工作过程模型，对发动机NOx的排放进行了仿真预测。 3．由NOx预测值估算出该柴油机尿素还原剂的需求量，根据需求量的大小设计了喉管喷射装置的尺寸。之后利用Fluent仿真得到了喉管中流体的压力分布，通过对流动阻力的分析，优化选择出喉管合适的入口角度和出口角度。 4．在柴油发动机台架上进行了ESC柴油机稳态循环测试及部分速度特性，验证了喉管吸入还原剂的可行性、减排效果，及其对柴油机性能的影响。同时对比分析了NOx的GT-POWER预测值与真实值。 |
| 作者： | 张永栋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 谢小鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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