車用催化器擴(kuò)張段結(jié)構(gòu)及其氣流徑向分布特性研究.pdf

1、本文通過(guò)對(duì)車用催化轉(zhuǎn)化器基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展過(guò)程的介紹，分析了載體內(nèi)氣流徑向分布的不均勻性及其與轉(zhuǎn)化效率的關(guān)系，說(shuō)明了進(jìn)行催化器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要性；對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于催化器內(nèi)部氣流分布特性的研究進(jìn)行了總結(jié)與歸納，指出擴(kuò)張段結(jié)構(gòu)型式還需進(jìn)一步改進(jìn)；建立了催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)部氣體流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，分別對(duì)常規(guī)平端面載體、頂角為90°、120°的錐形端面載體與半角為30°、45°、60°的擴(kuò)張管匹配后的擴(kuò)張段氣流分布進(jìn)行了數(shù)值模擬，初步分析出在模擬的幾種擴(kuò)張段結(jié)

2、構(gòu)型式中，頂角為90°的錐形端面載體與半角為30°的擴(kuò)張管匹配對(duì)于改善氣流徑向分布均勻性的效果最為理想；搭建了等溫、穩(wěn)定、圓柱形催化器的試驗(yàn)裝置，取與模擬中相同的結(jié)構(gòu)型式和邊界條件進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)量了載體內(nèi)氣流的軸向速度，繪出氣流徑向分布曲線，將其與計(jì)算曲線相對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)它們的變化規(guī)律基本吻合，表明建立的數(shù)學(xué)模型是可靠的，數(shù)值模擬的結(jié)果能夠真實(shí)反映催化器內(nèi)的氣體流動(dòng)情況，可用來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐；定義了流量分擔(dān)率與流動(dòng)均勻性指數(shù)的概念用以描述催化器內(nèi)

3、部氣流徑向分布的均勻性，具體分析了擴(kuò)張半角、擴(kuò)張管型式、載體端面型式、錐形端面端頭直徑、載體位置、匹配關(guān)系及入口速度等因素對(duì)催化器載體內(nèi)氣流徑向分布的影響，得出頂角為90°的錐形端面載體與增強(qiáng)型擴(kuò)張管匹配，當(dāng)端頭直徑與入口管半徑相當(dāng)時(shí)，改善流動(dòng)分布的效果最為明顯，且入口速度越小，對(duì)均勻性的提升作用越顯著；對(duì)排氣背壓和升溫特性進(jìn)行理論分析與數(shù)值模擬表明，作者優(yōu)選的擴(kuò)張段結(jié)構(gòu)型式可同時(shí)改善車用催化轉(zhuǎn)化器的其它性能，能夠在實(shí)際中得到應(yīng)用。