喷水降低柴油机排气温度的试验研究

在发动机后处理过程中,为了防止柴油机颗粒捕集器再生后的高温排气损坏选择性催化还原载体的活性,需对再生后的高温排气进行降温处理。本文利用水的蒸发吸热能力,在一台满足国Ⅳ排放标准的云内柴油机上进行高温排气喷水降温试验,研究了排气流量及喷射策略对降温效果的影响。试验结果表明:排气流量为250 kg/h下的降温幅度与降温速率均较大,因而可选用在大排气流量时进行再生,通过喷水降低再生后的排气温度。喷射时间间隔为100 ms与200 ms下的温度变化规律基本一样,但近管道壁面位置处冷却水雾化较差。可采用在喷嘴下游安装混合器的方法,改善冷却水的雾化状态,达到较好的降温效果。

柴油机选择性催化还原后处理系统的尿素沉积特性

采用非气助式尿素选择性催化还原后处理系统在柴油机试验台架上进行试验,探究不同尿素喷射量、壁面温度及尿素喷射次数对尿素沉积的影响。研究结果表明:排气管的空间布置会影响气流运动,导致排气管内壁面的尿素沉积物非对称分布;在排气温度为200℃、排气流量为200 kg/h、尿素喷射量为270 g、喷射次数为10 800次的条件下,当排气管壁面温度高于140℃时,内壁面的尿素沉积质量与壁面温度呈负相关。当尿素喷射总量为270 g时,尿素喷射次数的增大将增加排气管内壁面的尿素沉积质量和尿素沉积长度。

入射角度对喷雾碰壁后粒径分布的影响

搭建喷雾碰壁试验台架,通过激光粒度仪研究了喷雾碰壁对液滴粒径空间分布的影响。探究喷雾以30°和45°两种不同入射角碰壁后,近壁面处喷雾粒径随时间的变化趋势。试验结果表明:碰壁有利于小粒径液滴的形成。喷射初期,喷雾的空间粒径分布不均匀,随着喷射和碰壁时间的持续,喷雾主束区和反射区的液滴粒径分布均匀,粒径为40~60μm。入射角度的不同会导致碰壁反射区小粒径液滴区域出现的位置、形状和区域面积不同。喷雾以45°入射角碰壁时,小粒径液滴区域更大,近壁面处液滴空间粒径分布均匀化的速度更快,破碎效果更好。