陈代金，郑明刚，许伯彦，张现成

(1.山东建筑大学热能工程学院，山东 济南 250101;2.山东建筑大学机电工程学院，山东 济南 250101)

0 引言

车用重型柴油机尾气中的颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)已成为城市空气的主要污染源。国Ⅲ以前的排放标准可通过优化柴油机燃烧系统来实现，但国Ⅳ及其以上排放标准仅依靠合理的组织燃烧过程等机内净化措施已经无法满足。欧洲已在2008年10月开始实施欧Ⅴ标准，我国北京、上海等城市以已举行奥运会为契机，已于2008年开始在实施国Ⅳ标准，但2013年7月在全国将全面实施国Ⅳ标准。而使用排气后处理技术是目前国际上减少PM、NOx排放最有效的手段，已成为各国柴油机研究的热点，所形成的产业正在欧美日等国蓬勃兴起，我国也开展了相应的研究。其中，采用32.5%尿素水溶液作为还原剂的选择性催化还原(SCR)技术能够有效降低柴油发动机尾气氮氧化物(NOx)的排放[1]，在我国尿素－SCR技术以其抗硫性能好，被认为是重型柴油机最可行的NOx排放控制后处理技术[2]。本文应用AVL-FIRE(V2008)通用CFD软件，根据Eley－Rideal机理对以32.5%尿素水为还原剂为柴油机的选择性催化还原系统进行了数值建模[3，4]。在验证了计算模型可行性的基础上，数值解析了不同尿素水的添加方案对NOx还原效率的影响等，其结果对优化设计柴油机选择性催化还原后处理装置提供了理论依据。

1 欧洲的Urea(尿素)－SCR系统

1.1 尿素－SCR的工作原理

尿素选择性催化还原使用的还原剂是含有32.5%尿素的水溶液[5]，利用燃料供给装置将尿素水溶液与发动机尾气进行混合，尿素水溶液在高温废气中转化为氨气，在催化剂的作用下把废气中的NOx还原为N2和H2O，这样达到了降低NOx的目的。……