低壓UreA-SCR還原劑霧化混合流場(chǎng)優(yōu)化.pdf

1、在尿素選擇性催化還原(Urea-SCR)系統(tǒng)中，還原劑與排煙的混合質(zhì)量直接關(guān)系到NOx轉(zhuǎn)化率、氨逃逸率、催化劑壽命、沉積物的生成等問題。由于船舶機(jī)艙空間十分有限，SCR反應(yīng)器及其管路布置較為困難，這個(gè)問題對(duì)于二沖程柴油機(jī)SCR反應(yīng)器尤為突出。要實(shí)現(xiàn)還原劑與排煙在短距離內(nèi)以較低代價(jià)實(shí)現(xiàn)還原劑與排煙良好的混合是主要研究方向。
　　本文利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）商用軟件FLUENT對(duì)空氣輔助霧化噴嘴內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)、霧化過程和柴油機(jī)100％

2、負(fù)荷下混合管路與部分SCR反應(yīng)器內(nèi)還原劑與排煙的混合特性進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)在短距離內(nèi)還原劑與排煙之間的良好混合。
　　首先，通過研究噴嘴內(nèi)部氣液混合狀態(tài)掌握噴嘴內(nèi)部氣液混合規(guī)律，獲得噴嘴霧化的邊界條件。在內(nèi)混式空氣輔助霧化噴嘴內(nèi)部的流動(dòng)過程分為:液相自身壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的加速的階段，氣相與液相之間發(fā)生動(dòng)量交換再次加速的階段。
　　其次，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證采用DPM(Discrete Phase Model)模型，對(duì)壓縮空氣輔助霧

3、化噴嘴的可行性驗(yàn)證以及結(jié)合排煙管路特征對(duì)霧化形狀進(jìn)行仿真優(yōu)化。
　　再次，通過添加混合器、導(dǎo)流器以實(shí)現(xiàn)短距離內(nèi)還原劑與排煙的良好混合，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和位置進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)比不同結(jié)構(gòu)的混合器得到直角葉片混合綜合性能最佳。正交試驗(yàn)得到對(duì)混合器影響最大的混合葉片角度，并確定最佳的混合器結(jié)構(gòu)和位置。導(dǎo)流器導(dǎo)流角與擴(kuò)張角相同時(shí)，導(dǎo)流器具有最佳的混合效果。
　　混合器和導(dǎo)流器聯(lián)合使用時(shí)催化劑入口截面還原劑濃度均勻性指數(shù)為0.892大于0.85;