王朋辉，杜慧勇，杨丰源，武选柯，王站成，徐 斌

(河南科技大学 车辆与交通工程学院，河南 洛阳 471003)

0 引言

在选择性催化还原(selective catalytic reduction，SCR)后处理系统工作过程中，尿素水溶液(urea water solution，UWS)经过高温热解形成氨气(NH3)，在催化剂的作用下，与尾气中的氮氧化物(NOX)发生氧化还原反应生成氮气和水，以此降低柴油机尾气中NOX的含量[1-3]。在实际应用中，柴油机后处理系统由于受到整车空间和喷嘴安装位置的限制，出现喷雾碰壁是不可避免的[4-5]。因此，对喷雾碰壁后近壁面处液滴空间粒径分布的研究必不可少。

目前，国内外学者对SCR系统中尿素水溶液的碰壁进行了大量的试验研究。文献[6]采用耦合排气流动，建立了无空气辅助式SCR系统尿素水溶液的喷射、雾化、蒸发和碰壁过程的计算流体动力学 (computational fluid dynamics，CFD)模型。文献[7]利用高速摄影机，在定容燃烧弹内对不同温度下空气辅助喷射系统的尿素喷雾特性进行了可视化研究。文献[8]利用高速摄像技术对比空气辅助和无空气辅助两种SCR尿素喷射系统的尿素喷雾粒径，并通过试验验证了两种喷射系统的性能差异。文献[9]通过高温状态时流场的散射光法验证了喷雾的发展过程，通过数码相机拍摄排气管壁上液膜的形成和沉积物的生成过程。文献[10]分析了不同喷射角度(30°、35°、40°和45°)对排气管内液滴的蒸发和NH3浓度分布的影响。文献[11]针对尿素水溶液碰壁和雾化等问题，提出了一体式喷嘴座结构和集成式喷嘴座结构。文献[12]通过CFD模拟尿素水溶液在排气管道内的喷雾特性及碰壁过程。……