[发明专利]一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法及系统

权利要求书

1.一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，包括：

构建废气流通域几何模型，并对废气流通域几何模型进行网格划分；

对SCR反应器内废气流场进行稳态仿真计算，提取SCR反应器中首层催化剂入口处设定截面的气流速度、氨气质量分数及单元网格面积数据；

比较所述截面所有面单元网格的气流速度或氨气质量分数数据与其面积加权平均值加减设定倍数标准差的关系，得到符合条件的单元网格总面积；以满足设定面积占比作为所述截面的气流速度分布或氨气浓度分布均匀性的评价准则，形成废气均匀性评价方案。

2.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，计算设定截面上气流速度或氨气质量分数的面积加权平均值和标准差S；比较所述截面所有面单元网格上的气流速度或氨气质量分数数据与其面积加权平均值±1～3倍标准差的关系，统计符合条件的单元网格的总面积。

3.根据权利要求2所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，所述评价准则满足：

其中，α为阈值系数，A_1s、A_2s、A_3s分别表示该截面上所有气流速度或者氨气质量分数在范围内的单元网格的面积总和，A_i表示任一个单元网格的面积。

4.根据权利要求3所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，α小于等于1；当α＝1时，即假设该截面上的物理量符合正态分布的规律。

5.根据权利要求2所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，如果气流速度或氨气质量分数的均匀性统计结果中任何一方不能满足评价准则，重新设计扰流、导流或均流部件，建立仿真模型，计算和评估均匀性，直至满足要求。

6.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，利用计算流体动力学仿真软件对SCR反应器内废气流场进行稳态仿真计算。

7.根据权利要求6所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，利用后处理软件提取设定截面上每个面网格的气流速度、氨气质量分数和面积数据。

8.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，根据SCR反应器入口废气参数和催化剂参数，确定混合管路、反应器及连接管路的具体结构和尺寸，并估算尿素喷射量。

9.根据权利要求1所述的一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价方法，其特征在于，设计对催化剂层入口废气均匀性起主要作用的部件，构建详细几何模型；保留详细几何模型的主要特征结构，得到简化后的废气流通域几何模型。

10.一种船舶低速柴油机SCR反应器废气均匀性评价系统，其特征在于，包括：

废气流通域几何模型构建模块，用于构建废气流通域几何模型，并对废气流通域几何模型进行网格划分；

数据提取模块，用于对SCR反应器内废气流场进行稳态仿真计算，提取SCR反应器中首层催化剂入口处设定截面的气流速度、氨气质量分数及单元网格面积数据；

均匀性评价方案生成模块，用于比较所述截面所有面单元网格的气流速度或氨气质量分数数据与其面积加权平均值加减设定倍数标准差的关系，得到符合条件的单元网格总面积；以满足设定面积占比作为所述截面的气流速度分布或氨气浓度分布均匀性的评价准则，形成废气均匀性评价方案。