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《湖南大学》 2003年
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汽油车催化转化器流场研究与结构优化设计

梁昱  
【摘要】: 针对国内外催化转化器的流场、压力损失和结构设计方面进行大量调研的基础上,以改进催化转化器的性能为目标,从催化转化器的流场与压力损失入手,采用计算流体动力学软件建立了催化转化器的流动和传热模型,并通过试验验证了模型的可行性。讨论了流速分布均匀性对催化转化器转化效率和载体寿命的影响;压力损失对发动机动力性、经济性的影响。在此基础上,提出了一种发动机排气流速范围的简要算法,并计算出对应不同发动机工况时催化转化器的初始和边界条件。详尽分析了载体各结构参数和催化转化器各结构设计参数对流速分布和压力损失的影响,并对各结构参数的合理设计提出了自己的见解。由于入口扩张管对催化转化器流场和压力损失的影响最大,对其进行了更加深入的研究;总结出了催化转化器结构优化设计的基本思想,基于此,提出了新型的入口扩张管和入口小管结构,并通过对比,探讨了新型结构催化转化器的可行性,证实了其对催化转化器性能的改善程度,体现了采用CFD数值模拟省时、省力,具有试验研究无法比拟的优点。依照本文的研究结果采用合适的催化转化器结构,可以获得较好的流动均匀性和较低的压力损失,从而减小对发动机动力性、经济性的影响,同时也可明显改善催化转化器的转化效率、加快其起燃、延长其使用寿命,充分表明了本文在排放和节能研究中的理论意义和实际价值。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TK403

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 尚小明;甄华翔;王健;;球形端面载体的催化转化器流动特性分析[J];汽车科技;2008年02期
2 尚小明;王健;;球形端面载体的催化转化器流动特性分析[J];轻型汽车技术;2007年Z2期
3 尚小明;甄华翔;王健;;球形端面载体的催化转化器内流场速度特性分析[J];农业装备与车辆工程;2007年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王爱娟;基于催化反应动力学的三元催化转化器工作效率温度监控数学模型研究[D];长安大学;2006年
2 关顺吉;柴油机微粒过滤器热态声学特性研究[D];天津大学;2006年
3 尚小明;汽车催化转化器载体结构研究与流动特性分析[D];大连理工大学;2007年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 帅石金,王建昕,庄人隽,陈峻锐;车用催化器流动阻力的试验与理论研究[J];车用发动机;2001年01期
3 刘军;汽车排气催化转化装置气流特性分析[J];车用发动机;2001年04期
4 刘光辉,黄震,乔信起,张光德;汽车催化转化器中气体流动的研究(一)[J];内燃机;2001年06期
5 刘光辉,黄震,乔信起,张光德;汽车催化转化器中气体流动的研究(二)[J];内燃机;2002年01期
6 帅石金,王建昕,庄人隽,陈峻锐;车用催化器流场数值模拟及其在结构优化设计中的应用[J];内燃机学报;2000年02期
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9 帅石金,王建昕,庄人隽,陈峻锐;车用催化器结构因素对流速分布的影响[J];汽车工程;2000年01期
10 帅石金,王建昕,庄人隽;CFD在车用催化转化器结构优化设计中的应用[J];汽车工程;2000年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 张磊;薛勇;丁红岩;;碳纤维加固钢筋混凝土梁正截面受弯非线性有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年04期
6 张强;郭光玲;;玻璃纤维布加固混凝土柱的轴心受压试验及有限元分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期
7 刘喜平;;高层框—筒结构中加强层对上部伸臂内力和下部结构沉降性能的影响[J];四川建筑科学研究;2009年06期
8 熊进刚;金坤玮;李艳;;异形柱—矩形柱转换节点的应力分析[J];四川建筑科学研究;2011年05期
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10 王巍;;基于有限元的蒸发器蒸发室的可靠稳健优化设计[J];安徽农业科学;2012年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭正平;黄海波;许俊;;适于FSC比赛需要的发动机进气管长度优化设计仿真研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
2 王翠华;寇丽萍;战洪仁;张先珍;王立鹏;孙国永;;二次回风空调系统的分析[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
3 张其明;高亚南;张风琴;郑枫;;直流变频分体式空调简易设计[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
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5 赵博;马国远;许树学;;水蒸汽再压缩热泵系统的性能分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 李增扬;武卫东;刘四美;陈盛祥;丁澎;;旋转磁场下纳米磁流体强化氨水鼓泡吸收的实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 宋晓燕;刘宝林;;真空冷却中上海青下表皮对其传热传质的影响[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 王海滨;姜黎黎;张臣;杨刚;;碳纤维增强存在初始缺陷钢构件的稳定性分析[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
9 于江;陶西贵;熊炎飞;;膨胀软岩硐室开挖变形控制研究[A];第六届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2007年
10 夏树宁;吴宗成;朱自强;;预处理方法在全速度流场中的应用研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 解学参;吊舱推进器推进及空泡性能的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 顾璇;近地/海运动过程中的空气动力学分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 王红云;单根多楔带附件驱动系统动态特性建模与仿真技术的研究[D];华南理工大学;2010年
5 依成武;新型横向极板电除尘器研究[D];江苏大学;2010年
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7 吕洪坤;选择性非催化还原与先进再燃技术的实验及机理研究[D];浙江大学;2009年
8 刘茂省;煤粉空气分级和再燃技术机理、应用和模型研究[D];浙江大学;2009年
9 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
10 刘雪美;喷杆喷雾机风助风筒多目标优化设计[D];山东农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薛志鹏;断层活化导致井巷破坏的数值模拟分析[D];河南理工大学;2010年
2 蒋建军;二维超声无磨料抛光工艺参数优选试验研究[D];河南理工大学;2010年
3 梁峰;瞬时液相扩散连接及其热应力有限元模拟研究[D];河南理工大学;2010年
4 于群;钢—高强混凝土组合梁非线性分析[D];山东科技大学;2010年
5 赵永梅;方钢管混凝土火灾条件下温度场和温度应力研究[D];山东科技大学;2010年
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7 郑珊珊;带流量稳定器的先导式比例减压阀设计研究与特性分析[D];山东科技大学;2010年
8 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
9 李庆亮;轴流式转子轮毂关键部位的有限元分析[D];山东科技大学;2010年
10 李华;热电厂能量利用与节能技术改造研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王丰效;基于归一化的非等距灰色预测模型[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年03期
2 宁智,路勇;柴油机微粒捕捉器捕集效率模型的研究[J];北方交通大学学报;2001年01期
3 顾斌,戴新民;控制汽油机尾气排放污染的技术措施[J];北京建筑工程学院学报;2000年04期
4 帅石金,王建昕,庄人隽,陈峻锐;车用催化器流动阻力的试验与理论研究[J];车用发动机;2001年01期
5 刘军;汽车排气催化转化装置气流特性分析[J];车用发动机;2001年04期
6 陈玲玲;刘卫国;;六面体网格下复杂型转化器的三维数值模拟[J];车用发动机;2007年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘军;汽车排气后处理装置工作过程数值模拟[D];江苏大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 涂怀年;三元催化转化器(TWC)工作效率监控方法研究[D];长安大学;2004年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 王生昌;王爱娟;陈春梅;;三元催化转化器工作效率温度监控数学模型研究[J];车用发动机;2008年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 蔡皓;三效催化转化器长寿低排放机理及性能优化研究[D];湖南大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白洁;发动机歧管式催化转化器热流耦合分析[D];武汉理工大学;2011年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 龚金科,康红艳,刘孟祥,彭炜林,梅本付;车用三元催化转化器的化学反应机理研究[J];内燃机;2004年05期
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3 陈士力;;汽车排气催化转化器技术及应用[A];四川省汽车工程学会2001年学术年会论文集[C];2001年
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6 孙海平;潘建红;向毅;;催化转化器载体流动特性研究[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第二卷)[C];2004年
7 刘培新;吴会亮;杨仲青;;汽车尾气催化转化器产业化生产窑炉设备的研制与应用[A];中国环境保护产业发展战略论坛论文集[C];2000年
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9 李永春;王小政;褚继军;;北方铜业冶炼厂硫酸新系统的设计与生产实践[A];山西省科学技术情报学会学术年会论文集[C];2004年
10 安琴;冯长根;王丽琼;游少雄;王亚军;;两种陶瓷蜂窝载体催化剂的制备与评价[A];中国稀土学会第四届学术年会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘坚;国产催化转化器缘何配套难[N];中国汽车报;2001年
2 董力平 侯献军 阮杰 杜传进;崔化转化器与发动机的匹配设计[N];中国汽车报;2000年
3 本报记者 刘坚;国产催化转化器敢向老外叫板[N];中国汽车报;2001年
4 方茂东;催化转化器测试与评价[N];中国汽车报;2001年
5 本报记者 沈承鹏;对在用车改造提出建议[N];中国汽车报;2000年
6 记者 张丽丽 实习生 杨惠娟;我省建成世界最大二氧化硫转化器[N];甘肃经济日报;2008年
7 梁赟;金川开发大型二氧化硫转化器[N];中国化工报;2008年
8 本报记者 韩朴;国产汽油机排气催化转化器市场在哪里[N];中国汽车报;2003年
9 李军 戴学谱;金川集团建成世界最大二氧化硫转化器[N];中国有色金属报;2008年
10 中国环境保护产业协会废气净化委员会 胡成南;扫除污染有新兵[N];中国汽车报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 华伦;汽车催化转化器的数值模拟与结构优化[D];吉林大学;2010年
2 颜伏伍;车用汽油机电控、催化转化及匹配技术研究[D];武汉理工大学;2002年
3 胡效东;基于CFD仿真和试验的抗性消声器研究[D];山东大学;2007年
4 聂衍钊;泡沫介质流变性试验研究及应用[D];吉林大学;2004年
5 陶建忠;利用选择性催化还原反应(SCR)降低车用柴油机氮氧化物的技术研究[D];山东大学;2008年
6 付海明;袋式除尘设备用表面过滤材料净化性能的模拟与实验研究[D];东华大学;2006年
7 贾云飞;涡街流量传感器不同流体条件下测量特性的研究[D];天津大学;2007年
8 韩伟;液压支架控制系统大流量阀与移架速度定量化研究[D];煤炭科学研究总院;2006年
9 李晓雷;La_2NiO_4系类钙钛矿薄膜的溶胶-凝胶法制备及氧敏特性的研究[D];天津大学;2003年
10 王驰宇;射流流量计关键技术研究[D];浙江大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁昱;汽油车催化转化器流场研究与结构优化设计[D];湖南大学;2003年
2 周立迎;三元催化转化器及其与发动机匹配的研究[D];湖南大学;2003年
3 涂怀年;三元催化转化器(TWC)工作效率监控方法研究[D];长安大学;2004年
4 周凯;催化转化器声学性能和流动特性的研究[D];太原理工大学;2010年
5 高华;EQ491i汽油机三元催化转化器的匹配及耐久性的实验研究[D];天津大学;2003年
6 谭笛;汽油机排气催化转化器结构设计研究[D];武汉理工大学;2002年
7 王春旋;催化转化器起燃特性与多结构流场仿真研究[D];华南理工大学;2010年
8 雷春青;催化转化器内部流动的数值模拟及结构优化[D];武汉科技大学;2010年
9 孙树平;汽车双载体催化转化器的数值模拟[D];大连理工大学;2012年
10 李琦;基于匹配特性的新型催化转化器系统设计的研究[D];安徽农业大学;2003年
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