基于CFD模型的船用中速柴油机SCR排气管沉积物影响因素研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

#本选题研究的目的及意义
船用柴油机是船舶的主要动力装置，其排放物对环境的影响日益受到重视。

选择性催化还原（scr）技术作为一种高效的nox减排技术，已广泛应用于船用柴油机。

然而，scr系统在运行过程中，排气管内壁容易发生沉积物积累，影响scr系统的效率和寿命，甚至造成堵塞等严重后果。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述
scr技术在船舶柴油机上的应用研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。

关于scr排气管沉积物的影响因素研究，国内外学者已开展了大量工作，并取得了一些成果。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

#本选题研究的主要内容及写作提纲
##主要内容
本研究将以船用中速柴油机scr排气管为研究对象，利用cfd数值模拟方法，研究不同因素对排气管内沉积物生成的影响。

主要研究内容包括：
1.scr排气管几何模型的建立:基于实际船用中速柴油机scr排气管尺寸，利用建模软件建立三维几何模型。

2.cfd数值模型的建立与验证:选择合适的湍流模型、气固两相流模型以及化学反应模型，对scr排气管内流体流动、传热传质以及化学反应过程进行模拟，并通过实验数据或已有研究结果对模型进行验证。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟与理论分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解船用中速柴油机scr技术、排气管沉积物问题、cfd数值模拟技术等方面的研究现状，为本研究提供理论基础。

2.模型建立阶段：根据实际船用中速柴油机scr排气管的几何尺寸和运行工况，利用三维建模软件建立scr排气管的几何模型。

然后，选择合适的湍流模型、气固两相流模型和化学反应模型，建立cfd数值模型。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.研究对象针对性强:聚焦于船用中速柴油机scr系统，区别于以往针对陆用柴油机scr系统的研究，更具针对性和实用价值。

2.研究方法先进性：采用cfd数值模拟方法，能够更精细地模拟scr排气管内复杂的流场和化学反应过程，获得更准确的分析结果。

3.研究内容系统性：将系统研究排气温度、排气流速、颗粒物浓度、氨气浓度等多个因素对scr排气管沉积物生成的影响，并进行敏感性分析，为scr系统优化设计提供更全面的指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 王伟, 余永华, 刘志军, 等. 船用柴油机选择性催化还原技术研究进展[j]. 内燃机工程, 2020, 41(1): 1-10.

[2] 邓宇, 马坤, 姚春德, 等. 船用柴油机scr系统排气管积灰数值模拟[j]. 船舶工程, 2022, 44(8): 140-146.

[3] 刘志军, 王伟, 余永华, 等. 船用柴油机scr系统氨逃逸控制策略研究进展[j]. 内燃机工程, 2020, 41(6): 1-10 20.