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车用催化器扩张段结构及其气流径向分布特性研究
| 论文题名： | 车用催化器扩张段结构及其气流径向分布特性研究 |
| 关键词： | 车用催化器;扩张管;气流径向分布;优化设计;蜂窝陶瓷载体;均匀性 |
| 摘要： | 本文通过对车用催化转化器基本结构及发展过程的介绍，分析了载体内气流径向分布的不均匀性及其与转化效率的关系，说明了进行催化器结构优化设计的必要性；对国内外关于催化器内部气流分布特性的研究进行了总结与归纳，指出扩张段结构型式还需进一步改进；建立了催化转化器内部气体流动的数学模型，分别对常规平端面载体、顶角为90°、120°的锥形端面载体与半角为30°、45°、60°的扩张管匹配后的扩张段气流分布进行了数值模拟，初步分析出在模拟的几种扩张段结构型式中，顶角为90°的锥形端面载体与半角为30°的扩张管匹配对于改善气流径向分布均匀性的效果最为理想；搭建了等温、稳定、圆柱形催化器的试验装置，取与模拟中相同的结构型式和边界条件进行试验，测量了载体内气流的轴向速度，绘出气流径向分布曲线，将其与计算曲线相对比后，发现它们的变化规律基本吻合，表明建立的数学模型是可靠的，数值模拟的结果能够真实反映催化器内的气体流动情况，可用来指导实践；定义了流量分担率与流动均匀性指数的概念用以描述催化器内部气流径向分布的均匀性，具体分析了扩张半角、扩张管型式、载体端面型式、锥形端面端头直径、载体位置、匹配关系及入口速度等因素对催化器载体内气流径向分布的影响，得出顶角为90°的锥形端面载体与增强型扩张管匹配，当端头直径与入口管半径相当时，改善流动分布的效果最为明显，且入口速度越小，对均匀性的提升作用越显著；对排气背压和升温特性进行理论分析与数值模拟表明，作者优选的扩张段结构型式可同时改善车用催化转化器的其它性能，能够在实际中得到应用。 |
| 作者： | 何立 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 丁柏群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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