重卡尾氣后處理系統(tǒng)
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
重卡尾氣后處理系統(tǒng)的視頻教程
積鼎通用流體仿真軟件VirtualFlow 2023.3新版本發(fā)布，新增后處理系統(tǒng)
VirtualFlow 面向工業(yè)級應用的流體仿真平臺，為工程師提供前處理、求解、以及后處理的整體解決方案，提升用戶操作效率和求解器計算性能，解決復雜工程問題。本次更新涵蓋三大亮點，點擊視頻獲取詳細信息。
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重卡尾氣后處理系統(tǒng)的實例教程
濰柴動力作為中國內(nèi)燃機行業(yè)的領軍企業(yè)，在動力系統(tǒng)、商用車、農(nóng)業(yè)裝備及智慧物流等領域具有廣泛的影響力。此次與積鼎科技的深度合作，不僅是對其技術創(chuàng)新能力的一次驗證，也是雙方在推動行業(yè)技術進步、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標上的重要里程碑。</p><p><img src="https://img.xiumi.us/xmi/ua/4CwTl/i/dfb2f303fdb34fa652b454e73e66d107-sz_324543.jpeg"></p><p>利用CFD手段研究重卡尾氣后處理系統(tǒng)中的霧化噴嘴，對于提高噴嘴的設計水平、優(yōu)化尾氣處理效果以及推動相關技術的發(fā)展具有重要意義。通常霧化噴嘴流體仿真涉及到多個技術難點，包括模型準確性、多相流模擬的復雜性、實驗數(shù)據(jù)的缺乏、參數(shù)敏感性等。主流商軟中有專門的VOF to DPM模型，但是該模型計算量巨大，并且破碎機理很難把控，模型精確度調(diào)試十分困難，實際應用性不強。積鼎科技與濰柴動力團隊通過深入研發(fā)，基于自主研發(fā)的CFD軟件VirtualFlow，成功開發(fā)了工程霧化模型及其內(nèi)流場仿真銜接模塊，實現(xiàn)了噴嘴霧化仿真全流程的打通，打破了傳統(tǒng)模型之間的壁壘，達到了比VOF to DPM模型更為精準且高效的仿真效果，從而提高噴嘴設計水平，優(yōu)化尾氣處理效果，推動相關技術發(fā)展。</p><p><br></p><p><strong>項目亮點</strong></p><ul><li><strong>自主可控高精度工程霧化模型開發(fā)。</strong>與主流商軟中的VOF to DPM模型相比，本項目開發(fā)的模型在預測精度和計算效率上均有顯著提升。</li><li><strong>Level Set界面流仿真錐角精準預測仿真 。</strong>該技術在處理復雜界面變化時具有顯著優(yōu)勢，能夠精準模擬出離心噴嘴在出口處空心錐角的形成動態(tài)行為，從而提高仿真結果的穩(wěn)定性和可靠性。
展開 為了打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，國家又于2019年1月制定發(fā)布了《柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃》，可以說治理柴油車尾氣排放的問題已經(jīng)迫在眉睫。
首先，治理柴油車的尾氣排放，需要了解一些柴油機的相關知識。柴油車使用柴油發(fā)動機，和汽油發(fā)動機相比，柴油機由于燃燒方式不同，尾氣中一氧化碳CO和碳氫化合物HC的排放量相對較少。柴油機的主要排放污染物是①氮氧化合物NOx和②微粒（又稱炭煙）?？刂莆⒘５呐欧?，需要混合氣中氧O的成分要充足，即富氧O燃燒，這和控制NOx的排放需要混合氣中氧O不能過多相矛盾。降低柴油車尾氣中的NOx和微粒（炭煙）等的排放，對于柴油發(fā)動機來說是個難題，需要附加裝置和后處理系統(tǒng)。其中有①排氣再循環(huán)裝置；②后處理催化裝置；③顆粒捕集器；④微粒-NOx凈化裝置。
柴油機的排氣再循環(huán)EGR（Exhaust Gas Recirculation）主要是來降低NOx的排放量，如果廢氣利用率過大，又會造成發(fā)動機經(jīng)濟性惡化、動力不足、微粒（炭煙增加），所以需要精確控制。
柴油機的后處理裝置包括氮氧化合物NOx的還原裝置和一氧化碳CO、碳氫化合物HC的氧化裝置。①尿素還原裝置SCR（Selective Catalytic Reduction），利用的是尿素還原法（NH-SCR），即在溫度較高的排氣中導入尿素釋放出氨氣NH，將NOx轉(zhuǎn)換為N、CO和HO。②氧化催化裝置DOC（Diesel Oxidation Catalyst）），主要控制CO和HC的排放。
展開 在對SCR 系統(tǒng)尾氣處理泵( 即電磁計量泵) 工作原理及其運動進行理論分析的基礎上，利用AMESim 仿真軟件對其進行了建模與仿真，并建立了SCR 系統(tǒng)尾氣處理泵的運動方程、流量方程和仿真模型。通過改變不同的參數(shù)，研究分析尾氣處理泵的流量變化，使仿真結果進一步指導泵的研究和設計。
012-利用AMESim的SCR系統(tǒng)尾氣處理泵的優(yōu)化設計與仿真研究.part1.rar
012-利用AMESim的SCR系統(tǒng)尾氣處理泵的優(yōu)化設計與仿真研究.part2.rar
此次合作成果贏得了行業(yè)專家的一致認可，成功榮獲2024年度數(shù)字仿真科技獎卓越應用獎，為推動重卡尾氣處理技術的發(fā)展做出了重要貢獻。
無論是在能源動力、工業(yè)制造，還是在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)等領域，積鼎科技的CFD霧化應用方案都展現(xiàn)出了強大的技術實力和應用價值，歡迎與我們咨詢聯(lián)系www.simpop.cn
項目背景
尾氣后處理系統(tǒng)在重卡中的地位至關重要。隨著全球環(huán)境保護法規(guī)的日益嚴格，特別是中國實施的第六階段排放標準，重卡的尾氣排放要求達到了前所未有的高度。尾氣后處理系統(tǒng)也因此成為重卡滿足排放標準的關鍵技術之一。
霧化噴嘴是尾氣后處理系統(tǒng)中的重要部分。霧化噴嘴的設計和性能直接影響到整個尾氣后處理系統(tǒng)的優(yōu)化，包括噴射角度、噴射速率、霧化顆粒大小等，這些都是確保系統(tǒng)高效運行的關鍵因素。良好的霧化效果能顯著提高化學反應的效率，延長后處理設備的使用壽命，其性能的優(yōu)劣直接關系到整個系統(tǒng)的工作效率和尾氣排放處理的成效。
利用CFD技術研究重卡尾氣后處理系統(tǒng)中的霧化噴嘴，對于提高噴嘴的設計水平、優(yōu)化尾氣處理效果以及推動相關技術的發(fā)展具有重要意義，但是霧化噴嘴流體仿真涉及到多個技術難點，如尿素溶液在噴嘴內(nèi)的霧化過程極其復雜，涉及到液滴的形成、生長、分裂和撞擊等多個階段；尿素霧化噴嘴內(nèi)部的流動可能存在湍流、振蕩等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象的模擬需要考慮噴嘴內(nèi)部流動的隨機性和不穩(wěn)定性；尿素在噴嘴內(nèi)霧化后，會在尾氣中與NOx發(fā)生化學反應，這個過程中可能伴隨有熱量的釋放等。
項目目標
某動力集團公司是中國動力系統(tǒng)領域的領軍企業(yè)。憑借在重型卡車行業(yè)的深耕細作，已經(jīng)確立了其在國內(nèi)市場的龍頭地位，并且在全球范圍內(nèi)也具有顯著的競爭優(yōu)勢。該公司提出，由于尿素顆粒在后處理箱的分布對后處理的性能影響顯著，因此需要對對顆粒分布進行盡可能精確的模擬研究。目前的測試手段，主要是測量噴嘴下方一定位置處的顆粒粒徑大小和分布，通過試驗測量值與仿真值對比來驗證仿真的準確性，從而保證后續(xù)尿素顆粒在后處理系統(tǒng)的分布及蒸發(fā)仿真的準確性。
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重卡尾氣后處理系統(tǒng)的最新內(nèi)容
在重卡尾氣后處理系統(tǒng)的噴嘴霧化模擬項目中，雙方團隊緊密合作，基于積鼎科技自主研發(fā)的CFD軟件VirtualFlow，成功開發(fā)了工程霧化模型及其內(nèi)流場仿真銜接模塊，實現(xiàn)了噴嘴霧化仿真全流程的打通，打破了傳統(tǒng)模型之間的壁壘。
主流商軟中的VOF to DPM模型計算量巨大，并且破碎機理很難把控，模型精確度調(diào)試十分困難，實際應用性不強。
</p><p><img src="https://img.xiumi.us/xmi/ua/4CwTl/i/dfb2f303fdb34fa652b454e73e66d107-sz_324543.jpeg"></p><p>利用CFD手段研究重卡尾氣后處理系統(tǒng)中的霧化噴嘴，對于提高噴嘴的設計水平、優(yōu)化尾氣處理效果以及推動相關技術的發(fā)展具有重要意義。
項目背景
尾氣后處理系統(tǒng)在重卡中的地位至關重要。隨著全球環(huán)境保護法規(guī)的日益嚴格，特別是中國實施的第六階段排放標準，重卡的尾氣排放要求達到了前所未有的高度。尾氣后處理系統(tǒng)也因此成為重卡滿足排放標準的關鍵技術之一。
霧化噴嘴是尾氣后處理系統(tǒng)中的重要部分。霧化噴嘴的設計和性能直接影響到整個尾氣后處理系統(tǒng)的優(yōu)化，包括噴射角度、噴射速率、霧化顆粒大小等，這些都是確保系統(tǒng)高效運行的關鍵因素。
配套免費視頻課程見技術鄰->中沫工程師-小周->HyperMesh聯(lián)合Primer整車約束系統(tǒng)前后處理
整車正面碰約束系統(tǒng)后處理是基于正面碰整車模型基礎，完善假人、安全帶、氣囊設置，進行正面碰撞計算（50km/h 正面碰 60ms），對計算結果進行數(shù)據(jù)提取與評價，其提取方面包括：
1.頭部傷害：頭部傷害值HIC、3ms合成加速度
2.頸部傷害值：剪切力Fx、伸張力Fz、伸張彎矩My
3.胸部傷害值
2018年6月，國家制定并印發(fā)了《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》。為了打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，國家又于2019年1月制定發(fā)布了《柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃》，可以說治理柴油車尾氣排放的問題已經(jīng)迫在眉睫。
首先，治理柴油車的尾氣排放，需要了解一些柴油機的相關知識。柴油車使用柴油發(fā)動機，和汽油發(fā)動機相比，柴油機由于燃燒方式不同，尾氣中一氧化碳CO和碳氫化合物HC的排放量相對較少。柴油機的主要排放污染物是
線束系統(tǒng)作為車輛的“神經(jīng)”，起著連接
中央控制器
與
電氣單元
的重要作用。
目前，車輛系統(tǒng)的線束設計主要采用AutoCAD等軟件進行二維設計，其線束長度和走向大多采用現(xiàn)場測量或人工經(jīng)驗的方式確定。
這種方式主要存在以下幾個問題：
①重卡
零部件多
，線束
分支繁雜
，人工測量
曼恩發(fā)動機公司的模塊式廢氣后處理系統(tǒng)(EAT)的結構緊湊并滿足IMO Tier III 和 US EPA Tier 4排放標準要求。
曼恩發(fā)動機公司在日前舉行的漢堡海事展上推出滿足IMOTier III 和 US EPA Tier 4排放標準要求的商用解決方案——模塊式廢氣后處理系統(tǒng)。
該模塊式廢氣后處理系統(tǒng)具有高度的靈活性和極其緊湊的結構和重量輕的特點。其模塊性將使范圍廣泛的量身定制的安裝配置成為可能
軟件概況
CaeViewer(CaeViewer)是通用的數(shù)值計算結果后處理交互式圖形顯示系統(tǒng)。系統(tǒng)包括文件操作、模型顯示、后處理等部分，用以彌補目前數(shù)值分析程序在交互式圖形顯示等方面的不足。該系統(tǒng)可根據(jù)數(shù)值計算后處理結果快捷的實現(xiàn)相應的后處理功能，例如，繪制節(jié)點變形應力時程、梁單元變形圖與彎矩剪力圖、實體單元應力云圖等值線圖、剖面的自動提取與等值線圖、制作動畫等等。系統(tǒng)自定義統(tǒng)一的規(guī)范文件格式
AMESIM 是由法國Imagine 公司推出的高性能建模、仿真和動態(tài)分析軟件。在對SCR 系統(tǒng)尾氣處理泵( 即電磁計量泵) 工作原理及其運動進行理論分析的基礎上，利用AMESim 仿真軟件對其進行了建模與仿真，并建立了SCR 系統(tǒng)尾氣處理泵的運動方程、流量方程和仿真模型。通過改變不同的參數(shù)，研究分析尾氣處理泵的流量變化，使仿真結果進一步指導泵的研究和設計。
012-利用AMESim的SCR系統(tǒng)尾氣處理泵的優(yōu)化設計與仿真研究
