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1、ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfessionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）SimulationanalysisofsprayandreactiononSCRsysteminmarinelowspeeddieselengineCandidate:JinYushanSupervisor:Prof.ZhouSongAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:PowerEngineeringDat
2、eofSubmission:November,2015DateofOralExamination:November,2015University:HarbinEngineeringUniversity萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工程大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導師的指導下，由作者本人獨立完成的。有關觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻的引用已在文中指出，并與參考文獻相對應。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者（簽
3、字）：日期：年月日哈爾濱工程大學學位論文授權使用聲明本人完全了解學校保護知識產(chǎn)權的有關規(guī)定，即研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權屬于哈爾濱工程大學。哈爾濱工程大學有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件。本人允許哈爾濱工程大學將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結合學位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學。涉密學位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學位后即可□在授予學位12個月后□解密后）由哈爾濱工程大學送交有關部門
4、進行保存、匯編等。作者（簽字）：導師（簽字）：日期：年月日年月日萬方數(shù)據(jù)船用低速柴油機SCR噴霧及反應仿真分析摘要NOx是船舶柴油機的主要污染物之一。近年來隨著航運業(yè)的高速發(fā)展，船舶柴油機的NOx排放也日益嚴重。選擇性催化還原(SCR)技術是國內(nèi)外公認最成熟、有效的NOx排放后處理技術，能大幅減少船用柴油機燃燒生成的氮氧化物，滿足IMOTierIII排放法規(guī)要求。出于安全考慮，船用SCR系統(tǒng)中還原劑氨氣通常以尿素水溶液的形式噴射到發(fā)動機排氣管道，在蒸發(fā)管內(nèi)分解生成還原劑氨氣。SCR系統(tǒng)工作性能的優(yōu)劣主要取決于尿素分解的完善程度、反應器內(nèi)的排氣流動狀態(tài)及NOx還原反應
5、的進行程度。SCR系統(tǒng)的不良設計會導致NOx轉化效率偏低，不能滿足排放要求或造成氨氣過量泄漏。本文以6S50ME-C船用低速二沖程柴油機SCR系統(tǒng)為研究對象，對SCR系統(tǒng)噴霧過程及反應過程進行了仿真計算，對影響SCR轉化效率的關鍵因素進行了分析，以期輔助船用低速二沖程柴油機SCR系統(tǒng)的設計制造。本文主要進行了以下研究工作：(1)進行了SCR系統(tǒng)流動過程的仿真分析，分析了SCR系統(tǒng)內(nèi)排氣流速的均勻性。研究發(fā)現(xiàn)，排氣在催化劑表面的不均勻度小于10%，催化劑床層中的排氣流動速度在設計的允許值范圍內(nèi)，催化劑的活性得到充分利用。(2)構建了描述SCR系統(tǒng)的計算模型，進行了SC
6、R系統(tǒng)霧化過程的仿真分析。研究發(fā)現(xiàn)，尿素溶液的噴入會引起排氣溫度的略微下降；空氣輔助噴嘴具有較好的霧化效果，系統(tǒng)中尿素基本分解完成，并且NH3的濃度分布均勻性能滿足設計要求。(3)進行了SCR系統(tǒng)化學反應過程一維仿真計算。研究發(fā)現(xiàn)，加權平均的NOx轉化效率為77.9%，排放滿足MARPOL73/78附則Ⅵ中TierIII排放水平。(4)進行了6S50ME-C柴油機SCR系統(tǒng)臺架試驗，加權轉化效率的試驗結果為79.8%，與仿真計算結果吻合良好，并且經(jīng)認證試驗，獲得了中國船級社排放符合性聲明。本文的研究對低速柴油機SCR系統(tǒng)的開發(fā)具有一定的借鑒和指導意義。關鍵詞：SCR
7、；船用柴油機；數(shù)值仿真；霧化；反應萬方數(shù)據(jù)船用低速柴油機SCR噴霧及反應仿真分析AbstractNOxisoneofthemainpollutantsofthemarinedieselengine.Withtherapiddevelopmentofshippingindustry,NOxemissionsofthemarinedieselenginearegrowingyearbyyear.SCRtechnologyisrecognizedasthemostmatureandeffectivetechnique,canmeettheNOxTierIIIrequi
