柴油机SCR尿素详细沉积物机理模型模拟研究

摘要

本文建立了一个包含缩二脲、三聚氰酸和三聚氰酸一酰胺生成机理共15种组分和11步反应组成的详细尿素分解化学反应动力模型,并通过分子结构对相关组分热力学参数进行估算,以及基于量子化学计算方法求解部分反应的活化能和指前因子.就尿素在喷射点到催化器入口前端间的排气管路中的分解过程进行模拟计算,获得不同温度下催化器入口处的NH3摩尔分数和NH3浓度分布均匀系数.结果表明,新构建的详细机理能够模拟尿素在低温下的真实分解过程,并在高温下与尿素分解总包反应的计算结果吻合较好,可用于微观层面的SCR模拟研究.本文同时还设计了一款简易混合器,对加装混合器前后的NH3浓度分布进行了对比分析,结果表明安装混合器可以明显改善NH3浓度均匀性和降低沉积物的生成量.