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随着国家机动车排放法规的持续加严,柴油机氮氧化物（NOx）与颗粒物（PM）排放问题日益彰显,仅依靠机内净化技术已很难达标,优化燃烧与选择性催化还原技术（SCR）能够在保持柴油机动力性基础上,较大降低污染物排放,凭借这一优势,该路线已成为我国目前主流降低柴油机排放污染物技术路线。但是,SCR在低温工况时NOx的转化效率低下,未完全分解的尿素水溶液（UWS）易形成沉积物堵塞排气管,且存在氨泄漏风险。本文首先利用激光粒径分析仪分析了不同喷射参数时的粒径分布,然后利用工业相机捕捉喷雾在撞壁过程中的形态变化,最后利用AVLFIRE软件对Urea-SCR系统进行建模,利用台架试验数据验证了模型的正确性,在此基础上,分析了结构参数对Urea-SCR系统NOx转化效率、液膜形成与氨泄漏的影响规律。主要研究内容如下:（1）通过激光粒径分析仪分析了喷射压力、喷射量与不同截面处的粒径分布规律。结果表明,增大喷射压力可减小液滴粒径,大粒径液滴数量逐渐降低;液滴直径随喷射量的增大而逐渐增大,液滴离开喷嘴后,经空气剪切力与蒸发的作用,其直径逐渐降低。（2）进行喷雾撞壁试验,分析了喷雾撞壁形态发展随喷射量、喷射压力、喷射高度、喷射角度以及壁面温度等因素的影响。并利用AVLFIRE对喷雾模块进行数值模拟,分析了不同喷射参数时液膜质量、液膜面积与液膜形成位置的变化。结果表明,液膜质量与液膜面积均随喷射量的增大而增大;随着喷射压力的增大,液膜质量逐渐降低而液膜面积逐渐增大;壁面温度的增大使液膜质量与液膜面积均有所下降,喷射高度与喷射角度对液膜的形成位置影响较大。（3）基于AVLFIRE喷雾模型,并结合Urea-SCR系统台架试验,对Urea-SCR系统进行数值模拟,分析了喷射角度、催化器扩张角、混合器类型及其安装位置对Urea-SCR系统NOx转化效率、液膜形成及氨泄漏的影响。结果表明:随着喷射角度的增大,UWS撞壁位置前移,催化剂入口端的NH3体积分数分布及其均匀性均呈先升后降的变化趋势,喷射角度为150°时的SCR系统NOx转化效率较高;随着催化器扩张角的增大,SCR系统催化剂入口端的NH3均匀性系数及NOx转化效率均有所降低,NH3泄漏倾向增大;混合器布置于喷嘴下游100mm200mm处较为合理,加装混合器后,催化剂入口端的NH3均匀性系数可提高40%,NOx转化效率可提高20%,SCR系统出口端NH3体积分数显著降低。