Análisis de resistencia del sistema SCR de alta presión basado en el acoplamiento termo-fluido-sólido
Autores: Zhu, Yuanqing; Yu, Jia; Zhang, Jin; Shi, Jie; Wan, Qiqi; Xia, Chong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Alta presión
Reducción catalítica selectiva
Sistema HP-SCR
Distribución de temperatura
Métodos de simulación numérica
Dinámica de fluidos computacional
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
En la operación de un sistema de reducción catalítica selectiva a alta presión (HP-SCR), las variaciones en la velocidad del flujo de gases de escape interno resultan en una distribución no uniforme de presión y temperatura dentro del reactor. Estas fluctuaciones, que no son constantes ni lineales, pueden afectar la operación segura y confiable del sistema de reducción catalítica selectiva a alta presión (HP-SCR), por lo que es necesario realizar un análisis de simulación de resistencia. Basándose en el sistema de reducción catalítica selectiva a alta presión de un motor diésel marino de acoplamiento termo-fluido-sólido como objeto de investigación, este estudio construye un modelo de cálculo utilizando Space Claim y utiliza métodos de simulación numérica de dinámica de fluidos computacional (CFD) y ingeniería asistida por computadora (CAE) para analizar la resistencia del reactor de reducción catalítica selectiva a alta presión (HP-SCR). Los resultados muestran que la caída de presión total del sistema de reducción catalítica selectiva es de 5500 Pa, y el aumento de temperatura total del reactor es de 24 grados Celsius, que ocurre principalmente en el catalizador de la primera capa, representando el 62.5%. La carga de presión y temperatura del reactor cambia a lo largo de la dirección axial, y el gradiente de deformación axial del cilindro es mayor. La deformación máxima del reactor bajo carga térmica es 15 veces mayor que bajo carga mecánica, y el 97% de la deformación es axial.
Descripción
En la operación de un sistema de reducción catalítica selectiva a alta presión (HP-SCR), las variaciones en la velocidad del flujo de gases de escape interno resultan en una distribución no uniforme de presión y temperatura dentro del reactor. Estas fluctuaciones, que no son constantes ni lineales, pueden afectar la operación segura y confiable del sistema de reducción catalítica selectiva a alta presión (HP-SCR), por lo que es necesario realizar un análisis de simulación de resistencia. Basándose en el sistema de reducción catalítica selectiva a alta presión de un motor diésel marino de acoplamiento termo-fluido-sólido como objeto de investigación, este estudio construye un modelo de cálculo utilizando Space Claim y utiliza métodos de simulación numérica de dinámica de fluidos computacional (CFD) y ingeniería asistida por computadora (CAE) para analizar la resistencia del reactor de reducción catalítica selectiva a alta presión (HP-SCR). Los resultados muestran que la caída de presión total del sistema de reducción catalítica selectiva es de 5500 Pa, y el aumento de temperatura total del reactor es de 24 grados Celsius, que ocurre principalmente en el catalizador de la primera capa, representando el 62.5%. La carga de presión y temperatura del reactor cambia a lo largo de la dirección axial, y el gradiente de deformación axial del cilindro es mayor. La deformación máxima del reactor bajo carga térmica es 15 veces mayor que bajo carga mecánica, y el 97% de la deformación es axial.