喷水降低柴油机排气温度的试验研究
2021-07-21武选柯杜慧勇王朋辉王站成苗家轩
武选柯,杜慧勇,李 可,王朋辉,王站成,苗家轩
(1.河南科技大学 车辆与交通工程学院,河南 洛阳 471003;2.固安迪诺斯环保设备制造有限公司,河北 廊坊 065000)
0 引言
作为当今社会最主要的动力来源之一,柴油机在人们的日常生活和生产实践中发挥着重要的作用[1-3]。但柴油机的尾气存在氮氧化合物(NOx)、颗粒物(particulate matter,PM)等难以依靠机内净化处理的有害成分,因此,柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter,DPF)和选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)作为机外净化是柴油机应用最为广泛的后处理装置[4-9]。DPF技术和SCR技术在车用柴油机领域已得到广泛应用[10-12]。但是DPF再生后会产生高温排气,易破坏SCR载体的活性从而导致其失活[13],因此,需要通过合适的方法降低再生后的排气高温。目前,许多学者对发动机的排气降温进行了研究。文献[14]针对DPF再生后的高温,基于文丘里效应,通过理论分析、仿真优化,设计了一种降低排气温度的装置,能大幅度降低DPF再生时的排气温度。文献[15-16]基于气-液两相流理论,建立了排气系统内喷水降温的数学模型,得到了液滴在排气系统管路内的运动轨迹,并指出,随着喷水流量的增加,排气系统出口温度会降低,但降温的速率会下降;水雾喷射夹角、雾滴初始粒径和水流量的变化对气相出口温度分布的影响很大。文献[17-18]研究了冷却水流量以及雾化颗粒直径对发动机排气系统喷水降温性能的影响。结果表明:冷却水流量增加,会导致排气系统出口温度降低的幅度增加;在第1次喷水降温以后,可以在喷水点后间隔一定距离处安装除湿装置,降低排气系统内气体的含湿量,然后再进行第2次喷水冷却。……
