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随着环境问题日益突出及排放法规逐渐严格,柴油机排放污染所带来的问题越来越引起人们的关注。研究、开发适合的SCR催化器是柴油机生存和发展的关键,因此本文借助CFD技术对SCR催化器进行研究。本文分析了SCR系统的组成,讨论了催化器性能的评价指标及建立了SCR催化器的数学模型。在GMABIT软件中建立了催化器的三维几何模型,借助FLUENT软件对催化器内流动特性进行仿真模拟;讨论不同扩张角、载体长度、载体直径和收缩角等结构参数对催化器内流动特性的影响。结果表明:随着扩张角的增大,催化器出入口压力损失和载体前后端面压力损失逐渐增大,载体流速分布均匀性指数逐渐下降;随着载体长度的增加,催化器出入口压力损失和载体前后端面压力损失逐渐增大,但同时载体流速分布均匀性指数逐渐变大;随着载体直径的增大,催化器出入口压力损失和载体前后端面压力损失逐渐减小,载体流速分布均匀性指数逐渐减小。随着收缩角的增大,催化器出入口压力损失和载体前后端面压力损失逐渐增大;但与扩张角相比,收缩角对催化器出入口压力损失和载体前后端面压力损失的影响较小,同时对载体流速分布均匀性的影响也较小。基于化学反应动力学,讨论了在不同负荷下各个结构参数对催化器NO的转化率。结果表明:随着负荷的增大,NO转化率呈现逐渐降低的趋势。在同一负荷条件下,当扩张角小于90o时,NO转化率的逐渐降低,但变化不显著;当扩张角大于90o时,NO转化率显著下降。在同一负荷条件下,随着载体长度的增大,NO转化率逐渐升高;但当载体长度大于300mm时,NO转化率的升高趋势不明显;在同一负荷条件下,随着载体直径的增大,NO转化率逐渐升高,但NO转化率的升高趋势不显著;在同一负荷条件下,随着收缩角的增大,NO转化率逐渐降低;但相对于扩张角的变化,NO转化率随收缩角的变化不显著。通过上述仿真分析,得出了不同结构参数对催化器内流动特性及NO转化率的影响。为开发及设计柴油机SCR催化器具有一定的指导意义。