【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混合器，尤其涉及混合器设计方法、混合器及废气流量控制方法。
技术介绍
1、在车辆的后处理系统中，一般采用选择性催化还原(selective catalyticreduction，scr)的方式降低氮氧化物(nox)的排放，在将发动机废气通入scr设备前，需要将废气与尿素等还原剂混合。
2、现有技术提供了一种尿素混合器，其主体部分为圆柱形壳体，沿轴线方向的一端设置有用于尿素进入的还原剂进口，并在侧壁开设有用于废气进入的废气入口，且圆柱形壳体的外周壁转动连接有叶片，并能够打开或关闭废气入口，使用者可以在安装叶片时，调节叶片的开度，进而调节气体的流向。但是其存在的问题是，一方面，叶片的角度虽然可调节，但在安装完成后，叶片是需要相对于壳体固定的，混合器在工作过程中，随着排气流量的变化，仍可能会导致混合器的各个叶片附近的气体流量差异过大，进而导致尿素喷束受到气流的影响较大；另一方面，当废气流量过大时，会推动转动设置于壳体的叶片关闭开口，以降低开口处的废气流量，但是如果长时间保持大废气流量则会影响废气的排放。
技术实现思路
1、根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供混合器设计方法，以解决现有技术提供的混合器在工作过程中，随着排气流量的变化，仍可能会导致混合器的各个叶片附近的气体流量差异过大，进而导致尿素喷束受到气流的影响较大的问题。
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、混合器设计方法，包括：
4、获取发动机排气的最
5、建立仿真用混合器的模型，所述仿真用混合器包括旋流管以及固定旋流片，所述旋流管呈筒状，且所述旋流管的外壁开设有用于待混合气体通过的多个开口；所述固定旋流片设置有多个，多个所述固定旋流片与多个所述开口一一对应设置，多个所述固定旋流片均固定设置于所述旋流管；
6、基于所述仿真用混合器的模型进行仿真，得到各个所述固定旋流片对应的所述开口处的气流速度v0；
7、通过以下公式逐一计算各个所述固定旋流片的影响系数f：
8、
9、其中，s为所述固定旋流片对应的所述开口的面积，α为所述固定旋流片与所述旋流管外壁对应的切线的夹角；
10、将所述仿真用混合器中，影响系数f大于预设系数的所述固定旋流片替换为可调旋流片组件，以得到目标混合器，所述可调旋流片组件包括转动设置于所述旋流管的可调旋流片以及设置于所述可调旋流片的弹性件，所述可调旋流片能够打开或关闭对应的所述开口，所述弹性件连接所述可调旋流片以及所述旋流管，并用于提供使所述可调旋流片朝向打开所述开口的位置运动的弹性力，待混合气体形成的气流能够带动所述可调旋流片朝向关闭所述开口的位置运动。
11、作为混合器设计方法的优选方案，所述仿真用混合器中，多个所述固定旋流片对应的所述开口的面积均相等；多个所述固定旋流片与所述旋流管外壁对应的切线的夹角均相等。
12、根据本专利技术的另一个方面，提供混合器，所述混合器为上述混合器设计方法得到的目标混合器，所述混合器至少包括一个所述可调旋流片组件，所述混合器用于将待混合还原剂和待混合气体混合。
13、作为混合器的优选方案，所述可调旋流片能够相对于所述旋流管转动而具有打开位置与关闭位置，当所述可调旋流片位于打开位置时，所述可调旋流片打开所述开口，且所述旋流管外壁的切线与所述可调旋流片的夹角为β；当所述可调旋流片位于关闭位置时，所述可调旋流片关闭所述开口，待混合气体形成的气流能够带动所述可调旋流片朝向关闭位置运动；所述混合器至少包括一个所述固定旋流片，且所述固定旋流片与所述旋流管外壁对应的切线的夹角为α，α＝β。
14、作为混合器的优选方案，还包括设置在所述旋流管内的还原剂喷嘴，所述还原剂喷嘴用于沿所述旋流管的中心线喷射待混合还原剂。
15、作为混合器的优选方案，还包括顶盖，所述顶盖设置在所述旋流管沿其中心线的一端，所述还原剂喷嘴设置于所述顶盖。
16、根据本专利技术的又一个方面，提供废气流量控制方法，用于控制进入上述混合器的废气流量，所述混合器连接发动机的排气管，所述发动机的所述排气管与进气管之间通过废气再循环管路连接，所述废气再循环管路设置有egr阀，所述egr阀用于开启或关闭所述废气再循环管路；
17、所述废气流量控制方法包括：
18、获取所述混合器入口处的废气流量；
19、判断所述废气流量与第一预设流量的大小；
20、若所述废气流量大于所述第一预设流量，则执行以下步骤：
21、控制egr阀打开。
22、作为废气流量控制方法的优选方案，还包括与控制egr阀打开同步执行的：
23、增大所述发动机的供油轨的轨压；和/或，
24、增大所述发动机的喷油提前角。
25、作为废气流量控制方法的优选方案，若所述废气流量不大于所述第一预设流量，则执行以下步骤：
26、判断所述废气流量与第二预设流量的大小，其中，所述第二预设流量小于所述第一预设流量；
27、若所述废气流量小于所述第二预设流量，则执行以下步骤：
28、控制egr阀关闭。
29、作为废气流量控制方法的优选方案，还包括与控制egr阀关闭同步执行的：
30、减小所述发动机的供油轨的轨压；和/或，
31、减小所述发动机的喷油提前角。
32、本专利技术的有益效果是：
33、本专利技术提供混合器设计方法，混合器设计方法中，获取发动机排气的最大废气温度tmax，并获取发动机在预设工况下排气的废气量q以及废气温度t；建立仿真用混合器的模型，仿真用混合器包括旋流管以及固定旋流片，旋流管呈筒状，且旋流管的外壁开设有用于待混合气体通过的多个开口；固定旋流片设置有多个，多个固定旋流片与多个开口一一对应设置，多个固定旋流片均固定设置于旋流管；基于仿真用混合器的模型进行仿真，得到各个固定旋流片对应的开口处的气流速度v0；逐一计算各个固定旋流片的影响系数f，将仿真用混合器中，影响系数f大于预设系数的固定旋流片替换为可调旋流片组件，以得到目标混合器，可调旋流片组件包括转动设置于旋流管的可调旋流片以及设置于可调旋流片的弹性件，可调旋流片能够打开或关闭对应的开口，弹性件连接可调旋流片以及旋流管，并用于提供使可调旋流片朝向打开开口的位置运动的弹性力，待混合气体形成的气流能够带动可调旋流片朝向关闭开口的位置运动，该目标混合器中，可调旋流片转动设置于旋流管，可以在待混合气体的流量较大时，推动可调旋流片朝向关闭开口的位置运动，从而减少对应开口的待混合气体的流量，此外，当待混合气体的流量减小后，可调旋流片可以在弹性件提供的弹性力作用下复位，从而实现可调旋流片的位置的自动调节，从而减少混合器的各个可调旋流片附近的气体流量差异，使其能够适应待混合气体的流量变化。此外，通过上述步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.混合器设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的混合器设计方法，其特征在于，所述仿真用混合器(100)中，多个所述固定旋流片(2)对应的所述开口的面积均相等；多个所述固定旋流片(2)与所述旋流管(1)外壁对应的切线的夹角均相等。
3.混合器，其特征在于，所述混合器为如权利要求1或2所述的混合器设计方法得到的目标混合器(200)，所述混合器至少包括一个所述可调旋流片组件(21)，所述混合器用于将待混合还原剂和待混合气体混合。
4.根据权利要求3所述的混合器，其特征在于，所述可调旋流片(211)能够相对于所述旋流管(1)转动而具有打开位置与关闭位置，当所述可调旋流片(211)位于打开位置时，所述可调旋流片(211)打开所述开口，且所述旋流管(1)外壁的切线与所述可调旋流片(211)的夹角为β；当所述可调旋流片(211)位于关闭位置时，所述可调旋流片(211)关闭所述开口，待混合气体形成的气流能够带动所述可调旋流片(211)朝向关闭位置运动；所述混合器至少包括一个所述固定旋流片(2)，且所述固定旋流片(2)与所述旋流管(1)外壁对应的
5.根据权利要求3所述的混合器，其特征在于，还包括设置在所述旋流管(1)内的还原剂喷嘴(3)，所述还原剂喷嘴(3)用于沿所述旋流管(1)的中心线喷射待混合还原剂。
6.根据权利要求5所述的混合器，其特征在于，还包括顶盖(4)，所述顶盖(4)设置在所述旋流管(1)沿其中心线的一端，所述还原剂喷嘴(3)设置于所述顶盖(4)。
7.废气流量控制方法，其特征在于，用于控制进入如权利要求3-6任一项所述的混合器的废气流量，所述混合器连接发动机(300)的排气管(301)，所述发动机(300)的所述排气管(301)与进气管(302)之间通过废气再循环管路(400)连接，所述废气再循环管路(400)设置有EGR阀(401)，所述EGR阀(401)用于开启或关闭所述废气再循环管路(400)；
8.根据权利要求7所述的废气流量控制方法，其特征在于，还包括与控制EGR阀(401)打开同步执行的：
9.根据权利要求7或8所述的废气流量控制方法，其特征在于，若所述废气流量不大于所述第一预设流量，则执行以下步骤：
10.根据权利要求9所述的废气流量控制方法，其特征在于，还包括与控制EGR阀(401)关闭同步执行的：
...【技术特征摘要】
1.混合器设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的混合器设计方法，其特征在于，所述仿真用混合器(100)中，多个所述固定旋流片(2)对应的所述开口的面积均相等；多个所述固定旋流片(2)与所述旋流管(1)外壁对应的切线的夹角均相等。
3.混合器，其特征在于，所述混合器为如权利要求1或2所述的混合器设计方法得到的目标混合器(200)，所述混合器至少包括一个所述可调旋流片组件(21)，所述混合器用于将待混合还原剂和待混合气体混合。
4.根据权利要求3所述的混合器，其特征在于，所述可调旋流片(211)能够相对于所述旋流管(1)转动而具有打开位置与关闭位置，当所述可调旋流片(211)位于打开位置时，所述可调旋流片(211)打开所述开口，且所述旋流管(1)外壁的切线与所述可调旋流片(211)的夹角为β；当所述可调旋流片(211)位于关闭位置时，所述可调旋流片(211)关闭所述开口，待混合气体形成的气流能够带动所述可调旋流片(211)朝向关闭位置运动；所述混合器至少包括一个所述固定旋流片(2)，且所述固定旋流片(2)与所述旋流管(1)外壁对应的切线的夹角为α，α＝β。
5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞斌，李万里，柴洋，胡晓艳，李钊，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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