基于FIRE的柴油機排放后處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的探討研究.pdf

1、柴油機以其動力性強、燃油經(jīng)濟性好的突出優(yōu)勢加速了未來車輛動力柴油機化的趨勢,現(xiàn)代柴油機設(shè)計及制造領(lǐng)域面臨經(jīng)濟性、環(huán)保性雙重課題,其中控制氮氧化物（NOx)排放水平是當(dāng)今行業(yè)內(nèi)亟待研究提高的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文通過深入分析了目前柴油機控制NOx排放的主要方式以及實施過程存在的關(guān)鍵問題,以更適合我國國情的選擇性催化還原技術(shù)(SCR)為目標(biāo),綜合運用計算機輔助設(shè)計相關(guān)軟件,采用模擬仿真與樣機測試相結(jié)合的方法,達到促進企業(yè)現(xiàn)行SCR技

2、術(shù)應(yīng)用水平提高的目的。
　　文中以國企在產(chǎn)某型六缸柴油機排放后處理系統(tǒng)為研究對象,通過深入生產(chǎn)現(xiàn)場考察,收集處理大量文獻資料,認真學(xué)習(xí) SCR系統(tǒng)工作原理及計算機輔助設(shè)計相關(guān)理論,確立了解決 SCR后處理系統(tǒng)管路內(nèi)出現(xiàn)了尿素沉積物問題的正確路徑。依據(jù)其主要技術(shù)參數(shù)以及計算機建模、仿真等軟件環(huán)境的具體需要,運用UG軟件建立廢氣排放管路三維模型;在AVL FIRE軟件環(huán)境中采用數(shù)值模擬技術(shù),對所建幾何模型進行模擬運行,分析管路中尿素沉

3、積物的形成過程及影響沉積物的主要因素;通過優(yōu)化處理管徑尺寸、噴嘴方位、混合器布置等硬件結(jié)構(gòu)參數(shù),實施針對性調(diào)整并對制訂的多個方案再仿真運行,經(jīng)分析比較基于多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果確定最終設(shè)計方案。從催化器結(jié)構(gòu)和形狀入手,選擇了適合目標(biāo)柴油機后處理系統(tǒng)的筒式催化器與優(yōu)化后的管路匹配,從催化器性能評價測試及封裝流場均勻性試驗兩個方面,驗證所選用設(shè)計方案的合理性,并改進企業(yè)現(xiàn)有整機實驗設(shè)備,對試制的樣機完成 ETC,ESC等測試和檢測結(jié)果評價。