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催化转化器内部流动的数值模拟及结构优化
| 论文题名： | 催化转化器内部流动的数值模拟及结构优化 |
| 关键词： | 催化转化器;内部流场;数值模拟;结构优化;CFD软件;性能评价 |
| 摘要： | 为了满足日趋严格的排放标准,催化转化器不仅要转化率高、使用寿命长,而且要起燃特性好、流动均匀性好。由于流动的不均匀性,气流在扩张管内会出现沿壁面的气流分离和回流现象,这会造成温度分布不均匀,还会造成催化剂的过早老化,降低催化器的转化效率。因此催化转化器的流动研究与分析成为开发催化转化器的重要内容之一。本文利用CFD软件模拟了催化器内部的流动,着重研究了催化器结构因素对流动特性的影响。 介绍了催化器的结构,讨论了性能评价指标及其相关的问题,建立了催化器内部气体流动的数学模型,包括流动控制方程、湍流输送模型以及载体的流动模型。对常规平端面载体催化器内部的气流分布进行了数值模拟,着重研究了催化器扩张管结构、进气速度以及载体参数对流动分布的影响。 研究结果表明,考虑到催化器内的流动特性以及催化器的整体尺寸,采用角度在40°到60°之间的扩张管最为合适。排气流量对流动性能的影响很明显。在安装载体时,最好使得载体前端有空腔,这样有利于气体流动。载体长度同样会影响流动特性,因此载体长度的确定应当综合考虑之后确定。模拟工作得到了有参考价值的结果,可以为实际应用提供指导。 |
| 作者： | 雷春青 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张光德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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