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| 随着国际贸易的高速发展,船舶柴油机废气排放带来的环境问题也越来越严重,己引起了国际社会的广泛关注。为有效控制船用柴油机NOx的排放,MAN、Wartsila等船用柴油机企业早己开始了针对船用二冲程柴油机的选择性催化还原(SCR)脱硝系统的研究,而我国在此方面的研究刚刚起步,所以开展SCR系统的研究很有意义。SCR催化反应器作为SCR系统的重要组成部分,它的结构对SCR系统性能有重要影响。本文以2016年即将实施的Tier Ⅲ排放法规为背景,采用目前被公认为最有效的船用柴油机NOx后处理技术——SCR技术,运用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,以MAN6S50MC-C型船用柴油机为研究对象,以设计出满足流场均匀性、浓度场均匀性、低压降的SCR反应器为目标,通过加装导流装置和优化喷氨格栅参数,使首层催化剂入口处的流场和浓度场满足均匀性要求,最终确立满足排放要求的SCR反应器结构。本文的主要内容有：(1)根据柴油机100%负荷下的排气参数以及反应器的脱硝能力、氨逃逸率等要求先设计出催化剂结构尺寸进而得到反应器的结构尺寸,完成反应器结构尺寸的初步设计。(2)运用FLUENT软件,建立SCR催化反应器的三维结构模型,对SCR反应器内排气流场进行数值模拟。根据模拟结果分析SCR催化反应器内部排气的流动特性,通过加装导流装置改善流场分布均匀性,设计出满足流速均匀性要求的SCR反应器结构。(3)在初级优化后的反应器结构基础上,选择喷氨格栅的喷射形式,建立反应器管路内还原剂与排气混合效果的模拟模型,通过对喷氨格栅结构参数的不断优化分析,设计出满足浓度场均匀性要求的喷氨格栅结构及喷氨方案,进而完成SCR反应器的结构设计。 |
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