Urea—SCR喷雾模拟计算中CFD的模型选择

唐德锴 曾向明

摘要：数值模拟计算的模型选择对计算结果的准确性十分重要，不同的模型产生的不同结果差异很大，该文论述了采用计算流体力学技术模拟urea-SCR喷雾过程的优越性，利用spalart-allmaras模型、标准k-ε模型和标准 k-ω模型对喷嘴雾化进行了数值模拟，分析了各模型的收敛性，速度矢量，动压力分布等物理量。结果表明：spalart-allmaras模型存在失真的情况，标准k-ε模型和标准 k-ω模型在尿素SCR喷嘴模拟方面的应用是可行的。

关键词：Urea-SCR；喷嘴；数值模拟；模型选择

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）31-7497-05

Abstract： The numerical simulation of the model selection is very important for the accuracy of the calculation results， The different results in different models differ greatly， This paper discusses the advantages of computational fluid dynamics simulation of urea-SCR spray process，using the Spalart-Allmaras model， the standard k- ε model and standard k-ω model of the nozzle was numerically simulated and analyzed convergence， the model of the velocity vector and dynamic pressure . The results show that： the Spalart-Allmaras model has the problem of distortion，standard k-ε model and standard k-ω model in the urea SCR nozzle simulation application is feasible.

Key words： Urea-SCR；nozzle； numerical simulation； choice of model

船舶发动机的尾气排放越来越严重，据Eyrmg等统计，以柴油为动力的船舶每年向大气排放氮氧化物（NOx）约650万吨[1]，因此，IMO（国际海事组织）制定了MARPOL73/78，其中附则Ⅵ 《防止船舶造成大气污染规则》对NOx排放物的规定如下表1所示。要控制NOx的排放，可以从其生成机理和性质两方面进行，一般分为机内燃烧控制技术和机外排气净化技术。然而，机外后处理技术是比较成熟和高效的，SCR（选择性催化还原法）尤为突出。

4） 本文通过对三种模型的比较分析，标准k-ε模型和标准 k-ω模型在尿素SCR喷嘴模拟方面的应用时可行的。

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