车用Urea-SCR系统结构参数优化研究

吴里程， 王谦， 王静， 赵炜

(1.江苏大学能源与动力工程学院， 江苏 镇江 212013； 2.镇江船艇学院内燃机教研室, 江苏 镇江 212003)



车用Urea-SCR系统结构参数优化研究

吴里程1， 王谦1， 王静2， 赵炜1

(1.江苏大学能源与动力工程学院， 江苏 镇江 212013； 2.镇江船艇学院内燃机教研室, 江苏 镇江 212003)

为了对柴油机SCR系统喷射区和催化转化区进行优化，采用AVL Fire软件对某型号柴油机SCR系统进行了三维建模。分别对比了尿素喷嘴喷孔数、催化器结构型式及转向型催化器内扩散器的几何参数对SCR系统转化效率的影响。研究表明，最佳尿素喷孔数为4～6个，当使用转向型催化器并且扩散器处开孔区域角度在180°～270°之间时能达到最佳的优化效果。

柴油机； 选择性催化还原； 氮氧化物； 数值模拟； 转向型催化器； 扩散器

随着环境问题的日益严峻以及公众环保意识的不断加强，汽车尾气排放特别是柴油机NOx排放逐渐受到了人们的重视。为了控制NOx和PM排放量，各国相应制定了严格的柴油机排放法规。研究表明，仅靠机内净化已经很难满足排放要求，必须同时辅以尾气后处理技术来控制污染物的排放。尿素选择性催化还原(Urea-SCR)技术具有抗硫中毒和节油方面的优势，被认为是我国车用柴油机实现未来严格排放法规的技术路线[1]。

鉴于车用柴油机运行工况多变，排气参数波动大，且SCR系统布置空间有限，目前车用SCR系统需解决两个关键问题：一是系统中管路布置和催化器结构尺寸；二是恰当的尿素喷射与控制策略[2]。本研……