双SCR系统中紧耦合SCR尿素结晶预测及应用

摘要

为匹配双级选择性催化还原(selective catalytic reduction, SCR)装置中前级SCR混合器的设计要求，基于Fluent平台，根据化学动力学模型搭建SCR尿素结晶预测模型，预测尿素结晶的质量、位置和成分，通过发动机台架结晶试验验证模型的准确性，重新设计前级SCR混合器并评估其性能。结果表明：低、中、高温工况尿素结晶质量的仿真准确度分别为76%、79%、78%;仿真的结晶位置与试验结晶位置吻合度较好，且结晶位置受排气温度和排气流量的影响；不同温度下的结晶成分与已有相关研究基本吻合；新设计混合器的各项性能指标均优于现有产品，其中抗结晶能力提高约68%;氨均匀性、速度均匀性与背压正相关，氨均匀性与抗结晶能力负相关。

关键词

柴油机后处理系统 / 紧耦合混合器 / SCR结晶预测模型 / Fluent