發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化消聲裝置聲學(xué)與阻力特性研究.pdf

1、柴油機(jī)尾氣排放污染與噪聲污染是世界范圍內(nèi)亟待解決的問(wèn)題，目前比較有效的措施就是使用催化轉(zhuǎn)化器（Catalytic Converter）和顆粒捕集器（Diesel Particulate Filter）對(duì)尾氣進(jìn)行凈化，安裝消聲器進(jìn)行噪聲的控制，但是由于空間的限制，具有凈化與消聲雙重功能的集成裝置成為首選。聲學(xué)特性與阻力特性是設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)尾氣凈化消聲裝置的基礎(chǔ)，而催化轉(zhuǎn)化器或者顆粒捕集器等能夠兼顧凈化與消聲作用的結(jié)構(gòu)，其聲學(xué)與流場(chǎng)的計(jì)算比較復(fù)

2、雜。
　　本文首先對(duì)催化轉(zhuǎn)化器和顆粒捕集器的聲學(xué)與流場(chǎng)計(jì)算方法以及影響因素進(jìn)行了詳細(xì)研究。使用Fluent軟件中的多孔介質(zhì)模型計(jì)算催化載體以及過(guò)濾體阻力損失，將催化轉(zhuǎn)化器和顆粒捕集器的壓力損失計(jì)算公式與多孔介質(zhì)數(shù)學(xué)模型類(lèi)比，給出計(jì)算粘性阻力系數(shù)與慣性阻力系數(shù)的方法，然后通過(guò)仿真結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證了模型的正確性和精確性，接著研究了流速、溫度和載體孔密度對(duì)催化轉(zhuǎn)化器氣體流動(dòng)阻力的影響；過(guò)濾體直徑、壁厚以及長(zhǎng)徑比對(duì)顆粒捕

3、集器阻力特性的影響；同時(shí)還研究了耦合間距，前后載體長(zhǎng)度對(duì)阻力特性的影響。
　　為了找到一種能夠準(zhǔn)確計(jì)算催化轉(zhuǎn)化器和顆粒捕集器傳遞損失的方法，本文使用有限元方法、傳遞矩陣法和傳遞阻抗法分別對(duì)催化轉(zhuǎn)化器的傳遞損失進(jìn)行計(jì)算，然后與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析不同方法的計(jì)算特點(diǎn)以及準(zhǔn)確性。結(jié)果表明有限元方法與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合最好。最后使用有限元方法研究了載體孔密度、長(zhǎng)度和溫度對(duì)催化轉(zhuǎn)化器消聲性能的影響以及過(guò)濾體孔道寬度和溫度對(duì)顆粒捕集器消聲