李荣川 魏叶萌 魏亮

摘要：本文针对某型船用中速柴油机在启动或低负荷工况加载荷时尾气排放质量差，黑烟明显问题，利用尾气颗粒物在高温环境中与氧气在催化剂作用下发生反应原理，提出了一种降低在该工况黑烟排放的反应器装置技术方案设计，并进行了几何建模与仿真计算，结果显示能够适用减排需求。

Abstract： This paper aims at the problem of poor exhaust emission and obvious black smoke when a certain type of marine medium-speed diesel engine is started or loaded under low load conditions. The principle of reaction between exhaust particles and oxygen under the action of a catalyst in a high-temperature environment is proposed. A technical scheme design of a reactor device to reduce black smoke emissions under this working condition， and geometric modeling and simulation calculations have been carried out. The results show that it can meet the requirements of emission reduction.

关键词：尾气减排;脱除颗粒物;反应器;低负荷;环保改造

Key words： exhaust emission reduction;particulate removal;reactor;low load;environmental protection transformation

中图分类号：U664.121.2                                文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）18-0041-03

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近些年来，随着环境保护要求的日益提升，对船舶尾气处理成为人们越来越关注的问题，而船舶产生尾气的主要装置为柴油机，作为将燃料的化学能通过燃烧转化为机械能的设备，在启动及低负荷加载时往往由于空气量的不足或燃油的大量喷入，在气缸内造成燃烧不充分，生成颗粒物、非甲烷总烃及一氧化碳等物质，并形成明显的黑烟。而船舶运营过程中，离靠码头、处理突发情况等，启动柴油机及低负荷加载荷等工况，这种排放冒黑烟的情况不可避免，因此，开发一种减少黑烟排反应器装置，降低柴油机尾气中颗粒物和黑烟形成，对环境保护有十分重要的意义。

本文首先借助Gambit软件对减少黑烟排放反应器装置进行几何建模和网格划分，Gambit软件是面向CFD的前处理器软件，它包含全面的几何建模功能和强大的网格划分工具，可以划分出包含边界层等CFD特殊要求的高质量网格。然后利用FLUENT软件对烟气经过减少黑烟排放反应器装置的流场进行仿真，分析烟气流速的均匀性，FLUENT软件解算器采用完全的非结构化网格和控制体积法。……