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时间:2019-03-08
《船用柴油机urea-scr系统仿真和优化设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、中文摘要摘要选择性催化还原(SCR)被认为是迄今为止最为有效的柴油机NOx控制技术,它利用NH3将废气中的NOx除掉。现阶段,主要采用32.5%的尿素水溶液作为还原剂释放出NH3。船用柴油机尿素选择性催化还原(Urea-SCR)系统装置十分庞大,反应十分复杂,这对其系统的设计带来了巨大的难题。本文运用计算流体力学(CFD)商用软件FLUENT,以M锄B&W6S50MC.C船用柴油机Urea.SCR系统为研究对象,建立相应数值模型,模拟Urea-SCR系统物理化学过程以及进行相关参数的设计。主要工
2、作包括SCR催化反应的数值模拟,催化反应器设计和Urea-SCR系统喷嘴方案的选取。主要研究内容为:(1)利用单通道模型进行了催化反应的数值模拟,得到催化反应效率与反应温度、氨氮摩尔比和气体在催化剂中停留时间的关系。通过分析不同条件对催化剂脱硝效率的影响,从而优化反应条件,使SCR装置在最优化的条件下运行,同时也为催化器的结构设计提供参考。(2)兼用单通道模型和三维模型进行模拟,设计出适合M孤B&W6S50MC.C船用柴油机Urea—SCR系统的催化反应器结构。(3)利用FLUENT提供的离散相
3、模型,模拟Urea-SCR系统喷氨过程,比较不同喷嘴方案下氨气分布的均匀度指数,得到适合M锄B&W6S50MC.C船用柴油机Urea.SCR系统的喷嘴方案。关键词:柴油机;氮氧化物;选择性催化还原;计算流体力学英文摘要AbstractSelectivecatalyticredu“on(SCR)ist110u曲t弱龇moSteffectiveNOxcon昀ltecllllologyofdieSelengineby加.ItuSesNH3t0getridofNOx.Atthisstage,32.5%u
4、reasolutionisuSed觞areductaIltt0releaseNH3.MarinedieSelenginesureaselectiVecatm”icreduction(Urea.SCR)systemdeViceisVe巧large锄dreactionisVeDrcomplex,wllichbringahugeproblemt0medesignwork.Intllisp印er,tal(eMaIlB&W6S50MC-CM撕nedieselengineUrea-SCRSystem勰tll
5、eresearchobject’setupac0盯espondingmodelt0simulatcUrea-SCRsyStemphysicalandchernjcalprocess锄ddesiglltllerelev纽tparameterS.ThemaillcontentSoft11ispaperareaSfollows.(1)1Simulatecatal”icreactionbyuSeofsin91e—ch锄elmodelandobtaintllerel撕oIlShipofmecatal),t
6、ice所ciencybe帆eenreaCtiontempe咖,NH3/NOx觚dresidencetime.Opt碱zetllereactionconditioIlSbyallalyzingtlleinnuenceofdi仃erentconditionsonmec划yticde-NOxe衔ciency,letSCR砌tworkattheoptimalconditio舾锄dprovidearefIerencet0conve哟rS廿.ucturedesigll.(2)Designcatal”icco
7、nVertorforM觚B&W6S50MC-Cm撕nedieselengineUrea-SCRsyst锄byusingsingle-cha埘1eImodel锄dthree—dimensionmmodels沛ulationapproach.(3)UsethediscretephaSemodeliIlFLUENTtosi舢latetheprocessofureainjectionofUr龃-SCRSystem,compareNH3eVe衄essiIldexofdi仃-erentnozzlelayou
8、tprogr锄t0gett11eamoStSuitableoneofM锄B&W6S50MC-CmarinedieSelengine.KeywOrds:Dieselengine;NOx;SCR;CFD船用柴油机U嗽-SCR系统仿真与优化设计第1章绪论1.1课题背景航运是完成贸易往来最好的交通手段,当前全球80%的国际贸易是通过船舶来运输的。随着贸易全球化进程的不断推进,世界航运也得到了空前的发展,船舶的使用量大大增加。柴油机以其具有良好的经济性、宽广的功率范围、尺寸小、重量轻、机动性好、可靠性高、
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