發(fā)動機尾氣凈化消聲裝置聲學(xué)與阻力特性研究.pdf

1、柴油機尾氣排放污染與噪聲污染是世界范圍內(nèi)亟待解決的問題，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)計與評價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)與流場的計算比較復(fù)

2、雜。
　　本文首先對催化轉(zhuǎn)化器和顆粒捕集器的聲學(xué)與流場計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)模型計算催化載體以及過濾體阻力損失，將催化轉(zhuǎn)化器和顆粒捕集器的壓力損失計算公式與多孔介質(zhì)數(shù)學(xué)模型類比，給出計算粘性阻力系數(shù)與慣性阻力系數(shù)的方法，然后通過仿真結(jié)果與文獻(xiàn)中的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗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催化轉(zhuǎn)化器氣體流動阻力的影響；過濾體直徑、壁厚以及長徑比對顆粒捕

3、集器阻力特性的影響；同時還研究了耦合間距，前后載體長度對阻力特性的影響。
　　為了找到一種能夠準(zhǔn)確計算催化轉(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催化轉(zhuǎn)化器的傳遞損失進(jìn)行計算，然后與文獻(xiàn)中的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析不同方法的計算特點以及準(zhǔn)確性。結(jié)果表明有限元方法與實驗數(shù)據(jù)吻合最好。最后使用有限元方法研究了載體孔密度、長度和溫度對催化轉(zhuǎn)化器消聲性能的影響以及過濾體孔道寬度和溫度對顆粒捕集器消聲