柴油機(jī)Urea-SCR催化器儲(chǔ)氨模型的建立與應(yīng)用研究.pdf

1、隨著柴油機(jī)的普及應(yīng)用，柴油機(jī)的排放污染物對(duì)環(huán)境造成的影響不容忽略。尿素選擇性催化還原（Urea-SCR）技術(shù)作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)后處理技術(shù)的一種，能夠有效降低柴油機(jī)排放污染物中的NOx。Urea-SCR技術(shù)的核心是尿素噴射控制策略，既要滿足對(duì)于NOx轉(zhuǎn)化效率的要求，又要將氨泄漏控制在一定范圍內(nèi)。本文主要建立了Urea-SCR系統(tǒng)催化器的儲(chǔ)氨模型并進(jìn)行了應(yīng)用研究，具體工作如下：
　　首先，定義與儲(chǔ)氨模型相關(guān)的動(dòng)態(tài)參數(shù)，分析這些動(dòng)態(tài)參數(shù)的控

2、制意義與變化規(guī)律。通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、扭矩以及尿素噴射量對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響，為制定合理的尿素噴射控制策略提供依據(jù)。
　　其次，分析SCR催化器中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)以及反應(yīng)速率，考慮氨的吸附/脫附反應(yīng)、NOx的氧化還原反應(yīng)以及氨的氧化反應(yīng)建立基于SCR反應(yīng)機(jī)理的儲(chǔ)氨模型。提出一種基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律的方法計(jì)算催化器表面吸附的儲(chǔ)氨量。并且與質(zhì)量守恒法進(jìn)行比較，基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律方法排除了

3、尿素溶液分解不完全與排氣中HC和NOx發(fā)生氧化還原反應(yīng)對(duì)于計(jì)算結(jié)果的影響，確定基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律方法計(jì)算得到的儲(chǔ)氨量更加接近真實(shí)值，采用基于催化器下游NOx濃度變化規(guī)律方法計(jì)算各工況下儲(chǔ)氨量，為進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)提供依據(jù)。
　　再次，通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)獲得各工況下的排氣質(zhì)量流量、排氣溫度、排氣中各組分濃度等數(shù)據(jù)，采用遺傳算法對(duì)儲(chǔ)氨模型中的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明儲(chǔ)氨模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)催化器氨覆蓋度的數(shù)值