柴油机选择性催化还原后处理系统仿真

摘要

采用计算流体动力学(CFD)与化学反应动力学结合的方法,建立了车用Urea-SCR排气后处理系统的数值模型,包括尿素水溶液蒸发及热解、催化还原化学反应等过程,NH3吸附/解吸附反应被视为"冻结".采用一维CFD计算分析了不同温度下(260℃、280℃、320℃、408℃),n(NH3)(Nox)(物质的量之比)≤1对Nox转化率的影响;采用三维CFD计算比较了混合器对系统流场、浓度场及Nox转化率的影响.计算结果表明:NH3不过量时,高温下Nox转化率与n(NH3)(Nox)成正比,低温下存在一个临界n(NH3)(Nox),达到该临界值后Nox转化率趋于定值,NH3泄漏迅速增加;较好的混合器设计可以增加尿素热解时间和催化剂前NH,体积分数分布均匀性从而提高Nox转化率;仿真与试验结果吻合较好.