基于频域加速理论的SCR混合器结构优化及验证*
2021-09-15李伟
机械研究与应用 2021年4期
李 伟
(天纳克(中国)有限公司,江苏 苏州 200086)
0 引 言
中国经济近30年来快速发展,柴油机动车的机动车发展异常迅速,近年的增长率达到了15%[1-2],但是给空气环境带来了污染,环保部的数据表明整个大气中的78%的NOx和82%的PM来自柴油车[3],为了抑制环境的进一步恶化,国家制定了更加严苛的排放法规,各大汽车主机厂纷纷根据排放法规制定排放升级路线,目前市场上的卡车仍在实行国五排放法规,对于中性卡车和轻型开车主流采用SCR的技术路线,采用选择性还原催化剂将尾气中危害程度较高的氮氧化物还原成氮气[4]。
混合器作为SCR载体前的前置装置,是整个SCR系统的核心部件,所承担的功能主要有3个:第1是雾化,简单讲就是使尿素颗粒变小,可以增加尿素颗粒在废气中的换热面积;第2是蒸发,捕捉尿素颗粒并和废气换热蒸发,通过混合器充分利用废气中的热量,同时可以避免尿素和处于低温区的混合管的直接接触,降低结晶风险;第3是混合,通过混合器增加流动均一性和蒸发均一性均较高,从而提高SCR转化效率,保证转化器可以处理原排更高的氮氧化物。
混合器长期处于高温,高湿以及高腐蚀环境的介质中,且收到气体冲击,和结构振动的复杂化学和物理环境,属于容易发生容易失效的部件。
1 故障描述和路谱采集以及数据处理
某主机厂的SCR后处理器在整车路试试验场完成10万km特殊路况的耐久试验路试后的混合器失效,试验结束后对样件进行解剖,失效位置如图1所示:从A1位置处进行解剖,发现混合器的绕流板在该位置发生了开裂,后续就将从原始数据采集,仿真分析和试验验证3个步骤介绍该故障的对策过程。……
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