[发明专利]结晶速率参数的确定方法和装置

说明书

本发明公开了一种结晶速率参数的确定方法和装置。其中，该方法包括：获取初始状态下混合器的单位面积壁面上的预定参数，其中，预定参数至少包括水的质量、尿素结晶质量、三聚氰酸质量；确定混合器的壁面温度和喷入混合器中的尿素溶液的喷射量；基于壁面温度和尿素溶液的喷射量，确定尿素溶液的着壁率；基于预定参数、壁面温度、尿素溶液的喷射量和着壁率，确定结晶速率参数，结晶速率参数包括混合器内的结晶清除速率和结晶增长速率。本发明解决了相关技术中采用测量标定法存在准确性差、无法实时监测尿素结晶生成量的技术问题。

技术领域

本发明涉及混合器的结晶速率的处理技术领域，具体而言，涉及一种结晶速率参数的确定方法和装置。

背景技术

尿素水溶液经由喷嘴喷出进入混合器，理论上尿素经过蒸发和热解会生成NH₃和HCNO(异氰酸)。但实际尿素热解过程中可能会发生一系列的副反应，生成三聚氰酸等中间产物，中间产物和析出的未热解的尿素附着在混合器壁面上，形成结晶。如果结晶沉积量过多则会影响混合器的工作效率。

目前对柴油机尿素结晶的分析，主要采用测量标定的方法，即令发动机工作一定时间后，测量该时段内生成结晶的质量，记录生成map。当有分析结晶需求时，直接查map获得当前结晶变化量。

另外，由于目前对尿素结晶的分析方法主要为测量标定法，在相同的工况条件下认为结晶的生成和分解速率为定值，因而准确性较差。在发动机实际工作过程中，无法实时监测尿素结晶生成量。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种结晶速率参数的确定方法和装置，以至少解决相关技术中采用测量标定法存在准确性差、无法实时监测尿素结晶生成量的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种结晶速率参数的确定方法，包括：获取初始状态下混合器的单位面积壁面上的预定参数，其中，所述预定参数至少包括水的质量、尿素结晶质量、三聚氰酸质量；确定所述混合器的壁面温度和喷入所述混合器中的尿素溶液的喷射量；基于所述壁面温度和所述尿素溶液的喷射量，确定所述尿素溶液的着壁率；基于所述预定参数、所述壁面温度、所述尿素溶液的喷射量和着壁率，确定所述结晶速率参数，所述结晶速率参数包括混合器内的结晶清除速率和结晶增长速率。

可选地，确定所述混合器的壁面温度包括：采集进入所述混合器前的排气温度；对所述排气温度进行滤波处理，得到所述壁面温度。

可选地，基于所述预定参数、所述壁面温度、所述尿素溶液的喷射量和着壁率，确定所述结晶速率参数包括：获取结晶清除速率模型；基于所述预定参数、所述壁面温度和所述尿素溶液的喷射量，利用所述结晶清除速率模型，确定所述结晶清除速率。

可选地，所述结晶清除速率模型为：其中，为结晶清除速率，m为结晶质量，K为指前因子，R为气态常数，E_a为活化能，T＝T_wall+273.15， T_wall为壁面温度。

可选地，基于所述预定参数、所述壁面温度、所述尿素溶液的喷射量和着壁率，确定所述结晶速率参数包括：获取水的质量阈值和壁面温度阈值；根据所述水的质量阈值、所述壁面温度阈值与所述预定参数、所述壁面温度、所述尿素溶液的喷射量和着壁率，确定所述结晶增长速率。

可选地，根据所述水的质量阈值、所述壁面温度阈值与所述预定参数、所述壁面温度、所述尿素溶液的喷射量和着壁率，确定所述结晶增长速率包括：判断所述水的质量是否大于所述水的质量阈值，得到第一判断结果；判断所述壁面温度是否大于所述壁面温度阈值，得到第二判断结果；依据所述第一判断结果和所述第二判断结果，确定所述结晶增长速率。

可选地，所述水的质量阈值的取值为0～0.0005，所述壁面温度阈值的取值为 310℃～390℃。