集成式SCR催化转化消声器性能研究

运用GT-Power软件对两种不同结构的集成式SCR催化转化消声器进行了声学性能模拟,通过试验研究对比分析了集成式SCR催化转化消声器的压力损失及其NOx转化效率。结果表明:在增加穿孔管后集成式SCR催化转化消声器的消声效果在400~750 Hz区间内受到了削弱,在750~1 000 Hz区间内增强,增加穿孔管后压力损失增加。在绝大部分工况下,增加穿孔管后SCR催化转化消声器的NOx转化效率要明显高于无穿孔管的结构。     

柴油机尿素SCR氨分布均匀性的试验与模拟优化

在发动机排气温度300℃、排气流量400kg/h的条件下,测量了尿素SCR催化剂载体前端面的NH3浓度分布。测试结果表明:载体前端面NH3浓度分布均匀性较差,NH3浓度最大值约是最小值的6倍,试验NH3分布均匀性指数仅为0.791。为了提高NH3的分布均匀性,采用CFD软件建立了该SCR系统的流动以及尿素水溶液的喷雾、热解和水解反应等模型,并研究了混合器对NH3浓度分布的影响。模拟结果表明:尿素水溶液喷射后,部分液滴发生撞壁,在排气管直管段大部分液滴集中沿管壁方向运动,进入进口多孔管后液滴分散开,但整体液滴分布不均匀。安装混合器能够使NH3分布均匀性指数和NOx转化效率提高约10%。     

基于多目标遗传算法的SCR系统氨覆盖率优化

基于单状态选择催化还原(SCR)模型,应用多目标遗传算法对SCR系统进行优化。获得了最优氨覆盖率目标值,优化了SCR系统NO_x排放和NH_3泄漏之间的此消彼长(tread-off)的关系,分析了催化器温度、空速和SCR催化器入口NO_x浓度对最优目标氨存储的影响。研究结果表明,催化器温度是最优氨覆盖率目标值的主要影响因素,最优氨覆盖率目标值随着温度的增大呈线性降低趋势。世界统一稳态测试循环(WHSC)和瞬态测试循环(WHTC)仿真结果表明,采用优化后的氨覆盖率图谱作为氨存储目标值,可在取得较低NO_x排放的同时限制NH_3泄漏。     

柴油机NOx催化器还原剂添加方案优选

运用计算机辅助分析手段(CAD/CFD)对柴油机NOx催化器还原剂与排气的混合过程进行了模拟,通过考察不同还原剂添加方案下催化器内还原剂的浓度分布,研究了添加位置、喷油器型式及喷射方向等因素对还原剂浓度分布的影响,研究结果为还原剂添加系统的方案优选提供了依据。     

北京市高峰期与非高峰期汽车行驶工况研究

为掌握我国大城市汽车实际行驶时的能耗与排放特征,利用车载测试系统实时记录了北京市内汽车实际道路行驶的速度、油耗和排放数据。解析得到不同种类道路(快速路,主干路,次干路,支路)在不同时间段(高峰期,非高峰期)下的各种特征参数,同时建立起适合北京市汽车油耗与排放测量的四种瞬态行驶工况,并在转毂试验台上进行了模拟测试。结果表明,高峰期比非高峰期车速下降约31%,油耗上升11.1%～13.1%,另外CO排放量升高12.4%～94.4%,HC升高50%～84%,NOx升高9.5%～30%。     

使用乙醇还原剂的NOx-SCR催化剂的性能评价

采用计算机辅助分析的方法设计了乙醇还原剂添加装置，并使用这套装置在发动机台架上进行了稀燃NOx选择催化还原（SCR）催化剂的性能评价试验。试验结果表明，在30000h^-1空速、排温为350～420℃范围的条件下，该催化剂的NOx转化率维持在90％以上，而在低温和高温下的转化率较低；随着乙醇添加量的增加，催化剂NOx转化率提高，但同时会增加THC排放；当空速超过40000h^-1后，催化剂性能有所下降。     

车用催化器流动阻力的试验与理论研究

在稳流试验台上利用U型管测量了不同结构催化器的压力损失 ,并进行了理论分析。研究表明 ,在小角度范围内 ,扩张角越大 ,压力损失也越大 ;但当锥角超过一定值之后 ,锥角越大 ,压力损失反而略有下降 ;在相同的扩张管长度下 ,斜扩张管催化器的压力损失大于直扩张管催化器的压力损失 ;载体位于催化器中部较顶部和底部压力损失大。     

电喷汽油机瞬态加速工作过程的数值模拟

以发动机工作过程专用数值模拟软件BOOST为平台 ,通过建立电喷发动机 (EQ4 91i)加速工况的完整模型对发动机的加速工况进行了模拟 ,并对模拟结果进行了试验验证。结果表明所建立的模型能较好地预测发动机的瞬态加速性能     

车用催化器结构因素对流速分布的影响

车用催化器的速度分布特性对催化器和发动机的性能有很大影响。本文在气道稳流实验台上利用三孔结托管测量了不同结构催化器的速度分布，并进行了细胞致的对比分析。研究表明：张张角越大，流速分布越不均匀，但锥角超过一定值后，对流速分布的影响减弱；斜扩张管催化器的速度分布性相同长度直扩张管催化器；球形端面载体的速度分布均匀性要好于常平端面载体；载体安装位置扩张管越远，流速分布越均匀。     

汽车催化转化器结构优化设计应注意的几个问题

催化转化器可以有效地减少汽车有害物的排放，在汽车得到广泛的应用，目前，我国对汽车催化转化器的结构设计仅停留在经验设计的水平上，满足不了愈来愈严格的汽车排放法规对催化转化器的优化设计准则，探讨了计算流体力学在催化转化器结构设计中的应用前景。