| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 主要符号表 | 第15-19页 |
| 下标说明 | 第19-20页 |
| 第1章 绪论 | 第20-46页 |
| 1.1 研究背景 | 第20-23页 |
| 1.1.1 机动车保有量及污染物排放量 | 第21页 |
| 1.1.2 柴油机排放污染物危害 | 第21-22页 |
| 1.1.3 柴油机污染排放控制目标 | 第22-23页 |
| 1.2 柴油机排放控制技术 | 第23-26页 |
| 1.2.1 氧化催化(DOC) | 第24页 |
| 1.2.2 微粒过滤(DPF) | 第24-25页 |
| 1.2.3 颗粒催化转化(POC) | 第25页 |
| 1.2.4 稀薄NO_X捕集(LNT) | 第25页 |
| 1.2.5 选择性催化还原(SCR) | 第25-26页 |
| 1.3 Urea-SCR系统研究现状 | 第26-39页 |
| 1.3.1 Urea-SCR系统组成及工作原理 | 第27-29页 |
| 1.3.2 Urea-SCR系统性能研究现状 | 第29-33页 |
| 1.3.3 Urea-SCR系统建模方法研究现状 | 第33-34页 |
| 1.3.4 Urea-SCR系统控制策略研究现状 | 第34-38页 |
| 1.3.5 Urea-SCR系统周期性喷射性能研究现状 | 第38-39页 |
| 1.4 SCR技术发展现状 | 第39-43页 |
| 1.4.1 SCR技术的发展历程 | 第39-40页 |
| 1.4.2 排放法规发展现状 | 第40-42页 |
| 1.4.3 SCR技术发展趋势 | 第42-43页 |
| 1.5 主要研究内容 | 第43-46页 |
| 1.5.1 课题来源及背景 | 第43页 |
| 1.5.2 主要研究内容 | 第43-46页 |
| 第2章 Urea-SCR系统基础研究 | 第46-65页 |
| 2.1 Urea-SCR系统性能评价指标 | 第46-49页 |
| 2.1.1 还原剂供给性能 | 第46页 |
| 2.1.2 添蓝能效比 | 第46-47页 |
| 2.1.3 NH_3能效比 | 第47页 |
| 2.1.4 SCR催化器转化效率(DeNO_X) | 第47页 |
| 2.1.5 SCR催化器起燃温度 | 第47-48页 |
| 2.1.6 SCR催化器储NH_3能力 | 第48页 |
| 2.1.7 二次污染物排放控制能力 | 第48-49页 |
| 2.2 Urea-SCR系统性能的影响因素 | 第49-54页 |
| 2.2.1 催化剂 | 第49-50页 |
| 2.2.2 反应温度 | 第50-51页 |
| 2.2.3 空速 | 第51-52页 |
| 2.2.4 储NH_3状态 | 第52页 |
| 2.2.5 排气成分 | 第52-54页 |
| 2.3 Urea-SCR系统控制参数研究 | 第54-57页 |
| 2.3.1 Urea-SCR系统控制参数的分类 | 第54-56页 |
| 2.3.2 Urea-SCR系统控制参数的确定方法 | 第56-57页 |
| 2.4 Urea-SCR系统控制参数的理论变化规律 | 第57-64页 |
| 2.4.1 参数定义 | 第57-58页 |
| 2.4.2 Urea-SCR系统储NH_3状态的理论变化规律 | 第58-59页 |
| 2.4.3 Urea-SCR系统NH_3吸附速率和SCR反应速率的变化规律 | 第59-61页 |
| 2.4.4 Urea-SCR系统的状态变化过程 | 第61-64页 |
| 2.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第3章 Urea-SCR系统参数变化规律研究 | 第65-93页 |
| 3.1 试验平台及主要研究内容 | 第65-68页 |
| 3.2 动态参数试验确定方法 | 第68-71页 |
| 3.2.1 V_(SCR)的确定方法 | 第69页 |
| 3.2.2 V_(IO)的确定方法 | 第69-71页 |
| 3.2.3 θ的确定方法 | 第71页 |
| 3.3 动态参数试验及计算结果 | 第71-75页 |
| 3.3.1 动态参数的试验结果 | 第71-74页 |
| 3.3.2 动态参数的计算结果 | 第74-75页 |
| 3.4 动态参数的计算误差分析 | 第75-80页 |
| 3.4.1 NO_X浓度峰值的选择对计算的影响 | 第75页 |
| 3.4.2 NO_X浓度的不确定性对计算的影响 | 第75-77页 |
| 3.4.3 T_A、T_C时刻的选择对计算的影响 | 第77-79页 |
| 3.4.4 测量设备滤波过程对计算结果的影响 | 第79-80页 |
| 3.5 Urea-SCR系统参数变化规律试验 | 第80-92页 |
| 3.5.1 喷射响应特性 | 第80-81页 |
| 3.5.2 储NH_3特性试验 | 第81-84页 |
| 3.5.3 储NH_3过程对转化效率的影响试验 | 第84-86页 |
| 3.5.4 还原剂能效比对转化效率的影响试验 | 第86-89页 |
| 3.5.5 动态升温过程中参数变化规律的试验 | 第89-92页 |
| 3.6 本章小结 | 第92-93页 |
| 第4章 催化转化系统的建模研究 | 第93-126页 |
| 4.1 催化转化系统的热力学过程 | 第93-96页 |
| 4.1.1 排气与催化剂间的对流换热 | 第94页 |
| 4.1.2 催化剂沿气流方向的热传导 | 第94-95页 |
| 4.1.3 催化器壳体对外界环境的热辐射 | 第95页 |
| 4.1.4 热力学过程的偏微分方程描述 | 第95-96页 |
| 4.2 催化转化系统的化学反应动力学过程 | 第96-99页 |
| 4.2.1 基本假设 | 第96-97页 |
| 4.2.2 主要化学反应 | 第97-98页 |
| 4.2.3 化学反应动力学过程的偏微分方程描述 | 第98-99页 |
| 4.3 催化转化系统建模 | 第99-107页 |
| 4.3.1 催化转化系统工作过程的常微分方程描述 | 第99-101页 |
| 4.3.2 催化转化系统模型 | 第101-104页 |
| 4.3.3 催化转化系统模型的参数优化 | 第104-107页 |
| 4.4 催化剂“效率温度”预测 | 第107-114页 |
| 4.4.1 “效率温度”的定义 | 第108页 |
| 4.4.2 催化剂温度的预估 | 第108-110页 |
| 4.4.3 “效率温度”的修正方法 | 第110-113页 |
| 4.4.4 “效率温度”预测模型的预测结果 | 第113-114页 |
| 4.5 催化剂储NH_3状态预估 | 第114-125页 |
| 4.5.1 状态参数描述模型 | 第115-117页 |
| 4.5.2 扩展卡尔曼滤波算法 | 第117-119页 |
| 4.5.3 利用EKF预估储NH_3过程 | 第119-121页 |
| 4.5.4 最大储NH_3量的确定 | 第121页 |
| 4.5.5 基于EKF的实时储NH_3量预估结果 | 第121-125页 |
| 4.6 本章小结 | 第125-126页 |
| 第5章 Urea-SCR系统控制策略研究 | 第126-152页 |
| 5.1 Urea-SCR系统前馈控制策略研究 | 第126-130页 |
| 5.1.1 原机排放的预估 | 第126-127页 |
| 5.1.2 前馈控制目标 | 第127-129页 |
| 5.1.3 添蓝需求量计算方法 | 第129-130页 |
| 5.2 前馈控制模型 | 第130-142页 |
| 5.2.1 SCR上游NO_X质量流量 | 第131-132页 |
| 5.2.2 SCR上游NO_X排放体积浓度的自校正 | 第132-134页 |
| 5.2.3 稳态工况下的添蓝喷射量 | 第134-137页 |
| 5.2.4 变工况下添蓝喷射量的修正 | 第137-140页 |
| 5.2.5 前馈控制效果 | 第140-142页 |
| 5.3 Urea-SCR系统闭环控制策略研究 | 第142-151页 |
| 5.3.1 NO_X传感器测量原理及应用特性 | 第142-143页 |
| 5.3.2 排气主成分判断方法 | 第143-145页 |
| 5.3.3 闭环控制的实现 | 第145-147页 |
| 5.3.4 闭环控制效果 | 第147-151页 |
| 5.4 本章小结 | 第151-152页 |
| 第6章 周期性波动喷射控制策略研究 | 第152-196页 |
| 6.1 添蓝周期性喷射研究 | 第152-169页 |
| 6.1.1 研究基础 | 第152-154页 |
| 6.1.2 周期性喷射试验结果及分析 | 第154-165页 |
| 6.1.3 周期性喷射试验现象总结 | 第165-169页 |
| 6.1.4 周期性喷射的应用有效性研究 | 第169页 |
| 6.2 周期性波动喷射研究 | 第169-180页 |
| 6.2.1 参数的定义 | 第170-171页 |
| 6.2.2 周期性波动喷射时Urea-SCR系统性能变化规律研究 | 第171-177页 |
| 6.2.3 周期性波动喷射函数边界条件确定原则 | 第177-178页 |
| 6.2.4 周期性波动喷射函数确定 | 第178-180页 |
| 6.3 周期性波动喷射策略研究 | 第180-186页 |
| 6.3.1 周期性波动喷射的使能范围 | 第180-181页 |
| 6.3.2 周期性波动喷射的关键控制参数 | 第181-183页 |
| 6.3.3 周期性波动喷射策略 | 第183-186页 |
| 6.4 周期性波动喷射效果的试验验证 | 第186-192页 |
| 6.4.1 NO_X转化效率的对比结果 | 第187-188页 |
| 6.4.2 添蓝消耗量的对比结果 | 第188-189页 |
| 6.4.3 NH_3泄漏量对比结果 | 第189-191页 |
| 6.4.4 还原剂能效比对比结果 | 第191-192页 |
| 6.5 讨论 | 第192-194页 |
| 6.5.1 传统添蓝喷射控制策略的不足 | 第192-193页 |
| 6.5.2 周期性波动喷射控制策略的优势 | 第193-194页 |
| 6.6 本章小结 | 第194-196页 |
| 第7章 全文总结与展望 | 第196-203页 |
| 7.1 全文总结 | 第196-200页 |
| 7.2 创新点 | 第200-201页 |
| 7.3 研究展望 | 第201-203页 |
| 参考文献 | 第203-212页 |
| 致谢 | 第212-214页 |
| 攻读博士学位期间学术成果 | 第214-216页 |
| 学术论文 | 第214页 |
| 发明专利 | 第214-215页 |
| 参与课题 | 第215-216页 |
| 附录 | 第216-217页 |
