汽油車(chē)催化轉化器的結構優(yōu)化設計
針對國內外催化轉化器的流場(chǎng)、壓力損失和結構設計方面進(jìn)行大量調研的基礎上，以改進(jìn)催化轉化器的性能為目標，從催化轉化器的流場(chǎng)與壓力損失入手，采用計算 流體動(dòng)力學(xué)軟件建立了催化轉化器的流動(dòng)和傳熱模型，并通過(guò)試驗驗證了模型的可行性。討論了流速分布均勻性對催化轉化器轉化效率和載體壽命的影響；壓力損失 對發(fā)動(dòng)機動(dòng)力性、經(jīng)濟性的影響。在此基礎上，提出了一種發(fā)動(dòng)機排氣流速范圍的簡(jiǎn)要算法，并計算出對應不同發(fā)動(dòng)機工況時(shí)催化轉化器的初始和邊界條件。詳盡分 析了載體各結構參數和催化轉化器各結構設計參數對流速分布和壓力損失的影響，并對各結構參數的合理設計提出了自己的見(jiàn)解。由于入口擴張管對催化轉化器流場(chǎng) 和壓力損失的影響最大，對其進(jìn)行了更加深入的研究；總結出了催化轉化器結構優(yōu)化設計的基本思想，基于此，提出了新型的入口擴張管和入口小管結構，并通過(guò)對 比，探討了新型結構催化轉化器的可行性，證實(shí)了其對催化轉化器性能的改善程度，體現了采用CFD數值模擬省時(shí)、省力，具有試驗研究無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。依照本 文的研究結果采用合適的催化轉化器結構，可以獲得較好的流動(dòng)均勻性和較低的壓力損失，從而減小對發(fā)動(dòng)機動(dòng)力性、經(jīng)濟性的影響，同時(shí)也可明顯改善催化轉化器 的轉化效率、加快其起燃、延長(cháng)其使用壽命，充分表明了本文在排放和節能研究中的理論意義和實(shí)際價(jià)值。