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汽车催化转化器载体结构研究与流动特性分析
| 论文题名： | 汽车催化转化器载体结构研究与流动特性分析 |
| 关键词： | 汽车催化转化器;数值模拟;球形端面载体;流动特性 |
| 摘要： | 催化转化器是降低汽车有害物排放的有效装置。为了满足日趋严厉的排放法规，催化转化器不但要有高的转化效率和长的使用寿命，而且要有良好的起燃特性和流动特性。催化转化器内的气体流动既有湍流、传热、传质，又有化学反应。流动的不均匀，易产生涡流和气流分离现象，引起流动阻力的增加，造成温度分布的不均匀。温度过高的区域，催化剂很容易劣化而缩短使用寿命；温度低的区域催化剂又得不到充分利用，使总体转化率降低。温度分布的不均匀又会使载体径向温度梯度的增大，产生热应力面，使载体发生热变形并损坏。因此在催化转化器的各种性能中，催化转化器内部复杂的流动是重要的影响因素。这就要求分析内部的流动特性，根据较理想的流动特性来改进催化转化器的结构，达到优化设计的目的。 目前，催化转化器的研究涉及的内容多集中在改变扩张管与收缩管结构、扩张角大小、载体在催化转化器内的位置和分析内部流动特性与压力损失。研究技术虽趋于成熟，但实际应用，形成商业化的产品还有一段距离。 本文通过改变催化转化器载体的端面结构，建立数学模型、进行网格划分、设定合理的边界条件，利用CFX软件对催化转化器内部流动特性进行数值模拟。并针对球冠形、半球形、半椭球形等不同端面载体的内部流场进行模拟，分析了催化转化器内部的流动特性。最后通过与垂直端面载体的流动特性比较，得出如下结论：球形端面载体的流动特性好于垂直端面载体，而且半椭球形端面载体的催化转化器流动特性三者中最理想。 |
| 作者： | 尚小明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王健 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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