基于詳細反應機理的三效催化器快速老化特性數(shù)值研究.pdf

1、汽車在給人類帶來交通便利和社會繁榮的同時，也給環(huán)境帶來了很大的危害，追求低污染已成為內(nèi)燃機行業(yè)發(fā)展主要動力，目前在汽油機上最成功、應用最多的排氣后處理凈化技術是三效催化轉(zhuǎn)化器技術。國Ⅲ規(guī)定所有輕型車都必須裝載OBD，裝載了OBD的車輛對催化器耐久性有了更高的要求，因此研究三效催化轉(zhuǎn)化器的老化特性，進一步確保三效催化轉(zhuǎn)化器在長期工作中的穩(wěn)定效率，是當前控制車輛排放、滿足排放要求的重點。 本文基于三效催化轉(zhuǎn)化器工作原理，結(jié)合詳細反應

2、機理和儲放氧反應機理，建立起綜合考慮傳熱、傳質(zhì)和催化反應的三效催化轉(zhuǎn)化器單孔道動力學模型；分析了三效催化轉(zhuǎn)化器的老化形式，研究了三效催化轉(zhuǎn)化器的老化機理，從燒結(jié)速率以及反應速率兩方面對老化進行研究，考慮到老化過程中催化劑相對活性的降低，將老化特性參數(shù)的變化規(guī)律與三效催化轉(zhuǎn)化器動力學模型相結(jié)合，建立了包含老化過程的三效催化轉(zhuǎn)化器單孔道老化動力學模型。 在單孔道老化動力學模型基礎上，運用計算流體力學軟件FLUENT建立載體單孔道流動

3、模型，并與化學反應軟件Chemkin相耦合，結(jié)合快速老化試驗條件，對三效催化轉(zhuǎn)化器快速老化過程進行數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬，得出三效催化轉(zhuǎn)化器的溫度場以及氧濃度場的分布，利用MATLAB軟件計算得到老化過程中催化劑相對活性的變化情況；對老化前后三效催化轉(zhuǎn)化器的起燃特性和空燃比特性進行模擬，模擬結(jié)果與實驗值較為吻合，為三效催化轉(zhuǎn)化器的老化的研究提供了一定的依據(jù)；對載體不同位置的老化程度進行分析，得到催化劑相對活性在載體軸向和徑向方向的分布情