【摘 要】
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为控制船舶发动机日益严重的排气污染,国际海事组织（IMO）出台了MARPOL公约附则VI。目前,选择性催化还原（SCR）是船舶发动机达到附则VI规定的Tier III NOx排放控制标准最有效的方法
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为控制船舶发动机日益严重的排气污染,国际海事组织（IMO）出台了MARPOL公约附则VI。目前,选择性催化还原（SCR）是船舶发动机达到附则VI规定的Tier III NOx排放控制标准最有效的方法之一。本文通过建立SCR化学反应动力学模型和发动机排气特性模型,并结合发动机和SCR系统台架试验数据,开展了尿素喷射控制方法研究。首先,对SCR系统的化学反应过程进行了分析,建立了SCR化学反应动力学模型,并在Matlab/Simulink上分别建立了反应过程的NOx模型、NH3模型、储氨模型和温度模型,构成了SCR反应整体模型。其次,在分析影响柴油机排气特性主要因素的基础上,根据试验设计方案对原柴油机进行了排气特性试验,建立了BP神经网络柴油机排气特性模型,模型验证相对误差为6%,并在运转范围内进行了排气特性预测。再次,在SCR试验台架上进行了试验,对SCR模型参数进行了修正,模型参数修正结果为probcS×a=15.0432,kSCR=2.5852m2/s,Ea,SCR=31283J/mol,修正后的SCR模型预测值与SCR试验台架数据相对误差为12%。最后,以柴油机E3试验循环模式为例,根据发动机排气特性模型和SCR模型,确定该循环模式下的基本尿素喷射量,并结合瞬态修正和反馈修正,提出了初步的尿素喷射控制策略。
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