【摘 要】
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不断加严的排放法规对后处理系统提出了新的要求。柴油机后处理系统作为目前柴油机不可或缺的一部分,可以有效地降低柴油机尾气排放污染物。但是在开发过程中,后处理系统的匹配和标定往往花费大量的人力物力。而数值模拟可以有效的降低在台架标定过程中耗费的人力物力,提高效率并降低开发周期;小样试验能够真实的反映催化剂的各项性能,对于催化剂性能的评价和研究具有重要意义。本文通过数值模拟和小样试验相结合,旨在提高后处
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不断加严的排放法规对后处理系统提出了新的要求。柴油机后处理系统作为目前柴油机不可或缺的一部分,可以有效地降低柴油机尾气排放污染物。但是在开发过程中,后处理系统的匹配和标定往往花费大量的人力物力。而数值模拟可以有效的降低在台架标定过程中耗费的人力物力,提高效率并降低开发周期;小样试验能够真实的反映催化剂的各项性能,对于催化剂性能的评价和研究具有重要意义。本文通过数值模拟和小样试验相结合,旨在提高后处理系统的标定精度,缩短开发周期。小样试验的条件是基于台架试验条件设置的,以期更加符合催化剂在实际使用中的情况。通过小样试验探究了水蒸气对于Cu基分子筛NH3存储性能的影响,并进一步测试了催化剂在有10%水蒸气条件下的NH3氧化性能、NO氧化性能、标准SCR反应、快速SCR反应和NO2-SCR反应性能。在此基础上研究了不同NO2/NOx比值对Cu分子筛催化剂NOx转化率、N2O生成量和瞬态响应的影响。使用AVL BOOST软件建立了一维反应动力学模型,并使用小样试验数据验证了模型。低温下NH4NO3的生成会抑制SCR反应的发生,需要考虑低温下的NH4NO3生成机理。将验证过的反应动力学参数输入台架标定系统并进行热态WHTC试验,由于是通过计算催化剂表面的NH3覆盖度来调整尿素的喷射量,模型的准确性会严重影响比排放量结果。通过试验结果发现,基于稳态试验数据验证的反应动力学模型低温下会受到NH4NO3的抑制,导致模型在低温下低估了催化剂的催化活性。通过优化动力学参数修正了低温下的NH4NO3抑制效应后,提升了模型低温下的准确性,并降低了NOx的比排放量。
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