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汽油车催化转化器流场研究与结构优化设计
| 论文题名： | 汽油车催化转化器流场研究与结构优化设计 |
| 关键词： | 汽车排放;三元催化转化器;流场;压力损失;优化设计;计算流体力学;数值模拟 |
| 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.依照该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,充分表明了该文在排放和节能研究中的理论意义和实际价值. |
| 作者： | 梁昱 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 刘彪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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