箱体式SCR催化转换消声器消声性能分析

采用三维声学有限元法对集成式SCR催化转化消声器进行模拟。采用传递导纳关系模拟穿孔的消声性能,研究了相同穿孔直径不同穿孔间距以及相同穿孔间距不同穿孔直径对整体消声器消声效果的影响。建立穿孔的有限元模型,研究穿孔布置对消声性能影响。结果表明,采用传递导纳时,8 mm穿孔直径,15 mm孔间距在中高频时消声性能较好;两根穿孔管的穿孔直径分别为8 mm和10 mm,孔间距为15 mm时消声效果好。对于顺排和叉排穿孔,相同穿孔直径和穿孔个数,顺排的消声效果较好。对于存在载体和不存在载体时,载体提高了中高频的消声量,整体消声性能在低频200 Hz以下及300～1 000 Hz的消声量仍偏低,有待改进。     

农用柴油机SCR催化箱外置保温层对其温度场影响的试验研究

在发动机台架上,通过转动SCR催化箱内呈一字形布置热电偶的测量段,在稳态工况下对沿轴向多个截面内的温度场进行测量,研究催化箱外保温层对SCR催化箱内温度场分布规律及其对NOX转化效率的影响。结果表明:催化箱外设置保温层能使催化箱内温度沿轴向下降幅度减小,并改善其温度分布的均匀性。试验条件为:空速21 000 h^-1,排气温度475℃,尿素喷射量氨氮比为1。催化箱外无保温层时,因散热损失大于SCR反应放热,SCR催化剂载体后的平均排气温度低于催化剂前3℃;设置保温层后,散热损失减少,SCR催化剂载体后的平均排气温度高于催化剂前4℃。排气温度265℃时,外置保温层使NOX转化效率提高2%;排气温度475℃时,外置保温层反而使NOX转化效率降低3%。     

SCR系统尿素结晶结石研究

随着汽车排放法规的严格要求,SCR后处理系统在重型柴油机得到了广泛的应用。文章基于SCR系统在重型柴油机上试验及实际应用过程中,出现尿素喷嘴座结石、尿素喷嘴座结晶问题、排气管路结晶结石问题以及控制策略问题,利用称重方法以及红外法对尿素结晶结石进行分析,提出了解决SCR系统结晶结石方法。     

柴油机SCR技术控制的研究

柴油机选择性催化还原(SCR)技术具有的经济性,对硫的低敏感性,无疑将成为减少机动车NOx排放最有前景的方法之一。介绍了柴油机SCR的机理,影响SCR转化效率的主要因素。针对我国SCR技术提出了喷射控制策略及其瞬态喷射修正方案。     

直通穿孔管消声器与横流穿孔管消声器消声性能对比研究

采用三维声学软件Sysnoise对比分析直通穿孔消声器与横流穿孔消声器的传递损失。应用Mechel公式降低穿孔管消声器模型的复杂性,通过施加阻尼边界条件对穿孔管进行模拟。得出结论：穿孔率和穿孔半径相同时,横流穿孔管消声器的消声性能明显优于直通穿孔管消声器,但是横流穿孔消声器的阻力损失比较大。通过本研究可以为消声器的设计和选用提供依据。     

SCR系统NO_x催化还原反应模拟仿真研究

利用仿真软件AVL BOOST建立了针对选择性催化还原(SCR)反应过程的计算模型,对影响NO_x催化转化效率的因素进行了模拟仿真。通过小样试验测试了在不同温度、氨氮比、空速、热老化时间条件下NO_x转化效率,确定反应温度窗口宽度的变化情况。结果表明,试验与模拟的对比分析结果较为吻合,NO_x转化效率会随着温度升高而呈现先增高后降低的趋势;在合理控制氨泄漏的情况下,适当增加氨氮比可以提高NO_x转化效率;低温时,NO_x转化效率随着空速比的提高而减小;对催化剂进行快速热老化后,性能出现一定的衰减。反应温度窗口宽度介于240～500℃之间。     

SCR后处理系统与非道路柴油机的匹配研究

介绍了SCR(选择性催化还原)后处理系统,对样机的喷油量、喷油定时、油嘴凸出量进行了优化。SCR后处理系统与样机进行匹配,结果显示,匹配SCR后处理系统的4A3LU非道路柴油机NO_x排放大幅下降。采用SCR系统是降低非道路柴油机NO_x排放的有效措施,并对其应用前景进行了分析。     

扩张腔式内燃机消声器空气动力性模拟分析

为了研究消声器不同结构对空气动力特性的影响,采用流体力学分析软件FLUENT对汽车消声器内部气流状态进行了模拟与数值计算,分析了扩张比及入口流速对消声器内气体压力损失的影响,得到流速-压力损失关系曲线图。数值模拟分析表明,内插管插入深度及其相对位置对消声器压力损失有很大影响,证实了流场数值分析的有效性。研究对改进消声器的空气动力性有一定的指导作用。      

离心泵用赫姆霍兹水消声器试验研究

为研究离心泵用赫姆霍兹水消声器的性能,基于传递函数法测量了不同连接管长度的赫姆霍兹水消声器声学特性,并与声学仿真计算结果进行对比和试验验证.试验中采用共振腔为单腔半圆柱形的赫姆霍兹水消声器,在消声器的前后分别安装2个水听器和1个压力脉动传感器,水听器用于测量消声器前后的动态声压信号,压力脉动传感器用于测量水消声器前后的静压,然后采用求平均的方法计算水消声器前后平均压力之差,得到水消声器在不同工况下的压力损失.连接管的原始长度为12 cm,然后改变连接管长度,使其安装长度分别为20,30,40和50cm.试验结果表明:赫姆霍兹水消声器的共振频率随连接管长度的增大而降低,传递损失呈现出先增大后减小的趋势,与声学仿真计算结果趋势一致;连接管长度对赫姆霍兹水消声器压力损失的影响不大,但与系统的运行工况有关,随流量的增大而增大.     

温室滴灌条件下尿素转化运移分布规律试验研究

在试验的基础上,分析讨论了温室滴灌条件下尿素氮运移分布和转化规律。并初步讨论了滴灌条件下不同灌溉施肥时段对尿素转化运移规律的影响。     

车用柴油机Urea-SCR系统降低NO_x的试验研究

首先介绍了Urea-SCR系统的工作原理及其构造;然后在发动机台架上对装有SCR后处理系统的国Ⅳ柴油机进行了相关的试验研究。稳态循环ESC试验结果表明,利用开环控制策略下的SCR技术能使NOx排放降低率达到65%以上。同时对尿素与燃油的消耗量以及氨气的泄露情况分别进行了比较和分析,试验表明,本套SCR系统消耗的尿素水溶液仅占燃油的5.8%,即柴油车运行100 km大约消耗2.5 L尿素溶液,且系统氨的排放小于10×10-6。     

泵装置拍门阻力损失数值模拟与试验

采用数值模拟与模型试验相结合的方法对模型泵装置出口拍门的阻力损失进行研究.通过模型试验获得了出口拍门在不同开启角度时的阻力损失值,归纳了拍门阻力损失随流量变化的规律.结果表明:拍门阻力损失受导叶出口环量的影响,阻力损失与流量的平方不呈正比,在相同流量时,泵装置效率下降值与拍门开度亦非正相关.应用CFD软件对泵装置设计工况时拍门开启角度25°及无拍门时出水流态进行数值计算,分析了有、无拍门的出流流态,依据数值模拟结果预测了拍门阻力损失,在设计工况时的数值预测值与试验结果吻合较好.     

梯形渠道翼柱型量水槽试验研究与数值模拟

【目的】探究翼柱型量水槽在梯形渠道量水的适用性。【方法】对4种不同收缩比的翼柱型量水槽进行水力性能模型试验,并运用Fluent 17.1软件对其中2种收缩比的量水槽进行了数值模拟。通过对上游水位、流量和收缩比等进行分析,拟合得到了量水槽流量公式,并从测流精度、佛汝德数、临界淹没度以及水头损失等方面对其量水性能进行了分析。【结果】翼柱型量水槽在梯形渠道量水性能优良,水位-流量相关度极好,R2可达0.997 1以上,拟合的流量公式简明易用,测流平均误差为2.41%,上游佛汝德数均小于0.4,临界淹没度达0.85以上,通过数值模拟对量水槽水面线和流量进行误差分析,将实测值与模拟值进行比较,二者平均误差分别为3.80%和3.72%,与试验结果高度吻合,模拟结果准确可靠。【结论】翼柱型量水槽可用于梯形渠道量水,且量水精度满足明渠测流规范相关要求。Fluent软件可用于翼柱型量水槽数值模拟。     

灌溉管网中变径管水力特征的试验研究与数值模拟

运用RNGk-ε紊流模型,对不同流速条件下管道中流体的流动进行了数值模拟。给出了6种常见PVC变径管件的模拟计算结果,并选取其中4组进行试验验证。对变径管件的局部能量损失机理进行了探讨,分析了灌溉管网中变径段独特的水流特性及能量耗散机理。结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,得到了局部阻力系数与变径管上下游管径比的拟合关系式。     

农田不同培肥措施的节水增产试验研究

针对华北平原水资源严重不足的实际情况 ,开展了不同培肥模式的节水增产试验研究 ,结果表明 ,玉米秸、麦秸全部还田与单独麦秸还田比较 ,全生育期冬小麦夏玉米共增产 4 77.72 kg/hm2 ,增产幅度为3.6 2 %。耗水量则是冬小麦季全还耗水量高于麦还 ,夏玉米季的耗水量全还低于麦还 ,二季总耗水量则表现为全还大于麦还 ,而且水分利用效率也是全还大于麦还。综合各种施氮水平与还田模式 ,适合当地的最佳培肥模式为 :全还 + N2 +有机肥 ,冬小麦夏玉米全生育期耗水总量为 778.34 mm,水分利用效率为 1 9.0 0kg/( hm2· mm)。     

非设计工况下离心泵二次流旋涡的流动轨迹数值模拟及试验研究

采用cfx软件,基于RNGk-ε湍流模型,对小流量、大流量及汽蚀工况下叶轮内部三维流场进行数值计算,并将计算结果与试验结果对比分析。结果表明：在小流量运行时,二次流旋涡在叶轮出口处靠近叶片的工作面处发生,其旋向是按逆时针旋转的,当流量进一步降低时,在叶轮流道内部会出现第2个二次流旋涡;到流量降低到一定程度时,蜗壳的出口处的上方也出现二次流旋涡,其旋向也是按逆时针旋转的。在大流量下运行时,在叶轮内部没有发现二次流旋涡,但在蜗壳的出口处的下端出现二次流旋涡,其旋向是按顺时针旋转的;在汽蚀工况下运行时,二次旋涡流发生在叶轮进口处靠近叶片的背面,其旋向是按顺时针旋转的。     

水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统优化试验研究

采用巴赞堰流公式计算流量的水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统通过渠道流量量测与控制试验,验证了其精准的测流功能和智能控制技术的可行性。为进一步提高该测控系统运行的效率和稳定性,减少运行能耗,对矩形薄壁堰堰流公式进行水力试验研究,通过分析堰上水头和流量关系,拟合出矩形薄壁堰流量计算公式。通过向该拟合公式引入修正系数λ=0.848,将测控系统测得的堰上水头数据值代入该拟合公式求得的流量值与电磁流量计测得流量值的差值的平均值为-0.004L/s,标准差为0.119,线性相关系数R2=0.989 1。该拟合公式相对于巴赞堰流公式形式简单、参数较少、运算简便,同时也满足节水灌溉对精准测流的要求,更适用于水头可调薄壁堰式渠道流量智能测控系统,对于在灌区推广和使用该测控系统具有重要的意义。