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汽车催化转化器的数值模拟与结构优化

华伦  
【摘要】: 本论文通过对催化转化器的数值模拟,为其性能优化提供理论支持。并通过结构优化设计,开发性能良好的柴油车四效催化转化器。首先,应用计算流体力学软件对汽车催化转化器的起燃特性进行了数值模拟,并在此基础上研究了载体壁厚、载体类型、进气口温度对催化转化器性能的影响。发现载体壁越薄,催化转化器的起燃特性越好。相对陶瓷载体,金属载体内的气流温度分布较均匀。进气口温度呈线性上升时,催化转化器的起燃特性较好,进气口温度在上升过程和稳定状态下有浮动时,催化转化器的起燃特性会变差。其次,设计出应用整装三段式金属载体的柴油车四效催化转化器结构,并进行了载体预处理、涂覆玻璃涂层,并担载催化剂。通过计算机模拟提出优化方案,并将六层喇叭口状气流分散装置安装在催化转化器的引流区内。对结构优化的柴油车四效催化转化器进行台架试验,通过测试发现对微粒(PM)、HC、CO、NOx的去除均达欧IV标准,且背压较小。研发的柴油车尾气净化器性能良好。


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