車用催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)及其流場(chǎng)研究.pdf

1、本文概述了車用催化轉(zhuǎn)化器近年來(lái)內(nèi)部流動(dòng)數(shù)值模擬的發(fā)展現(xiàn)狀，并就催化轉(zhuǎn)化器的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，流動(dòng)特性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)了討論。
　　針對(duì)國(guó)內(nèi)外催化轉(zhuǎn)化器的流場(chǎng)、壓力損失和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，以改進(jìn)催化轉(zhuǎn)化器的性能為目標(biāo)，從催化轉(zhuǎn)化器的流場(chǎng)與壓力損失入手，采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件STAR-CD建立了催化轉(zhuǎn)化器的三維流動(dòng)模型，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了模型的可行性。在驗(yàn)證模型可靠性的基礎(chǔ)上，對(duì)催化器的內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了多維數(shù)值模擬，并

2、詳盡分析了載體各結(jié)構(gòu)參數(shù)和催化轉(zhuǎn)化器各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)流速分布和壓力損失的影響，并對(duì)各結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理設(shè)計(jì)提出了自己的見(jiàn)解。
　　計(jì)算結(jié)果表明，在相同排氣流量下，減小入口擴(kuò)張管錐角，可明顯改善載體的流動(dòng)性能，出口收縮管錐角對(duì)流速分布的影響比較小，入口大管總的來(lái)說(shuō)對(duì)流場(chǎng)的影響不大，對(duì)壓力損失的影響也很小，出口大管對(duì)流速分布的影響最小，對(duì)壓力損失的影響也不大。載體沿基線向后移動(dòng)距離的大小基本不影響載體的流動(dòng)特性，載體長(zhǎng)度會(huì)使載體的壓力損失

3、增大，但流速分布均勻性變好，載體長(zhǎng)徑比加大，流速分布趨于均勻，但壓力損失增加，耦合載體的間距對(duì)流動(dòng)性能影響明顯，兩耦合載體的大小比例對(duì)第一段載體內(nèi)的速度分布比第二段影響明顯。
　　本文研究體現(xiàn)了采用CFD數(shù)值模擬省時(shí)、省力，具有試驗(yàn)研究無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。依照本文的研究結(jié)果采用合適的催化轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)，可以獲得較好的流動(dòng)均勻性和較低的壓力損失，從而減小對(duì)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響，同時(shí)也可明顯改善催化轉(zhuǎn)化器的轉(zhuǎn)化效率、加快其起燃、延長(zhǎng)其使