发动机三元催化器数值分析

为了分析某发动机三元催化器载体前端气流分布情况,文章对该催化器进行了CFD数值分析。计算模式采取稳态计算,计算时分别考虑每个气缸排气,当一个缸排气歧管设定为排气时,其他缸的排气歧管设定为关闭状态。通过计算得到了载体前端的速度均匀性系数,由于4个缸分别排气时,速度均匀性系数均大于0.85,满足评价指标,因此该催化器满足设计要求。     

歧管式催化器的优化方案及验证

为解决冷启动THC排放超标问题,对歧管式催化器内部温度场监测发现是由于催化器内气流分布不均匀导致催化转化效率低,运用CFD分析对气流分布进行仿真,计算得到气流分布均匀性系数,接着对歧管式催化转化器方案进行优化改进并进行CFD分析,气流分布均匀性明显改进,最后制作样件进行气流分布和排放测试验证,气流分布与CFD分析结果相吻合,催化转化效率明显提升,THC排放得到明显改进。     

车用歧管式催化器内部流速及压力分析

通过数值模拟和试验验证,分析了歧管式催化器内部气流的速度场、压力场和气流分布状态,并与常规的底盘下催化器进行了比较.结果表明:随入口流量的增大,歧管式催化器内部气流流速增大、压力损失增大、径向分布均匀性降低;气流的径向分布不同于常规催化器集中于轴线的轴对称形式,而是在载体前端面呈比较分散的状态,其中管板复合型歧管式催化...     

某发动机排气歧管优化设计

为了分析某发动机排气歧管的设计是否合理,文章对该排气歧管的内流场进行了CFD分析。通过CFD计算,得到催化器裁体前端的速度均匀性系数、氧传感器周围的最大流速和最大流速差异性系数。根据评价标准,当前设计状态不能满足要求。最后对排气歧管的汇总管进行了优化设计,并对优化设计再次进行了CFD分析,结果表明优化后的模型满足性能要求。     

车用催化器结构因素对流速分布的影响

车用催化器的速度分布特性对催化器和发动机的性能有很大影响。本文在气道稳流实验台上利用三孔结托管测量了不同结构催化器的速度分布，并进行了细胞致的对比分析。研究表明：张张角越大，流速分布越不均匀，但锥角超过一定值后，对流速分布的影响减弱；斜扩张管催化器的速度分布性相同长度直扩张管催化器；球形端面载体的速度分布均匀性要好于常平端面载体；载体安装位置扩张管越远，流速分布越均匀。     

某柴油机催化器性能的CFD模拟分析

在某柴油机催化转化器的设计开发阶段,需要对其催化转化器进行分析,目的是找出优化措施。使用FIRE软件对优化前和优化后的DOC和SCR进行了CFD分析。结果表明：优化前的DOC和SCR在入口段扩张管存在漩涡,出现流动分离现象;优化后的DOC和SCR消除了漩涡,气流速度均匀性系数提高了。     

基于Fluent软件的三元催化器结构优化

依靠经验或半经验设计三元催化器需耗费大量精力和财力,且设计周期长,利用CFD软件仿真分析催化器内部流场可大大缩短设计周期。文章在Gambit软件中建立了某款三元催化器3维流体离散模型,用Fluent软件分析了三元催化器的压力、温度、速度和湍动能等内部流场分布,并介绍了催化器收缩管和扩压管锥角对催化器内流场的影响。表明随着催化器收缩管和扩压管锥角的减小,催化器背压减小,流动能量损失减小,气流的有效流动区域增加,有利于提高载体的利用率,进而提高催化器催化转化率。该方法对三元催化器优化设计有一定的参考价值。     

柴油机NOx催化器还原剂添加方案优选

运用计算机辅助分析手段(CAD/CFD)对柴油机NOx催化器还原剂与排气的混合过程进行了模拟,通过考察不同还原剂添加方案下催化器内还原剂的浓度分布,研究了添加位置、喷油器型式及喷射方向等因素对还原剂浓度分布的影响,研究结果为还原剂添加系统的方案优选提供了依据。     

紧凑型SCR系统结构设计及仿真研究

研究了SCR系统结构设计的发展趋势,在一款紧凑型SCR系统结构设计基础上进行结构改进,并采用计算流体力学(CFD)软件Fluent对螺旋叶片混合器进行流场分析,引用均匀性评价指数Gamma评价了不含混合器、含混合器及混合器结构改进后的载体轴截面上的气流分布均匀性,发现螺旋叶片混合器改变了气流速度在载体截面上的分布特点———轴线至壁面流速逐渐升高,另外在螺旋叶片出入口适当开孔可以降低由混合器引起的排气背压增量,并且对气流在载体截面上的分布均匀性起到促进作用。     

柴油机尿素SCR催化器优化设计

运用计算流体力学手段对柴油机SCR催化器内排气流动、尿素水溶液喷射雾化、液滴蒸发、尿素热解和催化剂表面化学反应等整个NOx后处理过程进行了模拟,通过考察不同方案下载体前端面的尿素浓度分布及NOx转化率,研究了还原剂添加位置、喷嘴型式以及催化器入口扩张管形状等因素对催化器系统NOx转化性能的影响,研究结果为催化器的优化设计提供了指导依据。     

某型柴油机进气歧管优化分析

利用CFD软件计算某四缸柴油机各个气缸EGR废气分布,利用Boost软件计算发动机一个工作循环的边界条件,提供给3D模型作为输入。在CFD软件中计算并得到各个气缸的EGR率和EGR质量流量相对误差,由于计算结果不满足评价标准,因此对进气歧管模型结构进行优化,并再次按照以上步骤进行CFD计算。结果证明：优化方案进气歧管EGR分布均匀性很好,满足评价要求。     

汽车排气催化转化装置气流特性分析

运用计算流体动力学对汽车排气污染物控制装置———催化转换器进行了研究。通过对 4种不同引流区结构的速度场、压力场的计算 ,证明引流区的结构对催化转化装置的气流分布影响很大 ,应尽量避免采用直壁无引流过渡的结构 ,采用平滑过渡的引流区 ,不仅可减少涡流损失 ,而且压力损失大大小于其它结构。对实际汽车用催化转化器在不同排气流量下的速度场和压力损失进行了计算和对比。采用Ansys/FlotranCFD计算流体动力学软件 ,其计算结果与试验结果吻合较好 ,证明采用的方法是可靠的。     

车用柴油机缸盖冷却水腔的CFD分析

对WD615普及型欧Ⅲ排放柴油机的冷却水腔进行了CFD模拟,对冷却水腔的整体流动均匀性和整机压力损失进行了分析评估,并对缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围冷却水腔的冷却液流速和换热系数进行了详细分析。模拟计算结果表明,冷却水腔的流动均匀性和压力损失可以满足欧Ⅲ排放柴油机使用要求;流经火力面和排气道周围水腔的冷却液流量分配合理;缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围水腔冷却良好。     

CFD技术在柴油机催化转化器设计开发中的应用

利用FIRE软件对某催化转化器进行CFD分析,计算出其载体入口废气流动均匀性系数。针对造成流动均匀性差的部化进行优化满足其均匀性评价标准．分析结果表明：在多孔介质模型中添加压力降曲线町以准确地模拟催化转化器的内部流动;利用CFD软什对催化转化器进干亍数值分析是催化转化器进行优化设计的重要手段。     

One-dimensional model on fuel penetration in diesel sprays with gas flow

In diesel engine, spray penetration is usually changed by in-cylinder gas flow. Accurate prediction on diesel spray with gas flow is important to the optimal design of diesel fuel injection system. This paper presents a theory investigation focusing on the penetration of diesel spray with gas flow. In order to understand the effect of gas flow on the penetration of diesel spray, a one-dimensional spray model is developed from an idealized diesel spray, which is able to predict the spray behavior under different gas flow conditions. The ambient gas flow is simplified as ideal flow that has only constant flow velocity along x-axial and y-axial directions of spray. The x-axial and y-axial directions are respectively defined as along and vertical spray directions. The main assumption is that the y-axial direction gas flow has no effect on the penetration of spray along x-axial direction. The principles of conservation of mass and momentum are used in the derivation. Momentum of in-cylinder air flow is also taken into consideration. Validation of the model at stable condition is achieved by comparing model predictions with experimental measurements of diesel spray without gas flow from Naber's experiments. Furthermore, CFD simulations on penetration of diesel spray with gas flow were performed with the commercial code AVL-fire. The onedimensional model is validated by the penetration results with gas flow from CFD calculation. Results show that a reasonable estimation of the spray evolution can be obtained for both with and without ambient gas flow conditions.     

尿素喷嘴对SCR系统喷射雾化影响仿真研究

为了提高尿素选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)系统对柴油机尾气中的氮氧化物(NOx)的转化效率,通过使用软件模拟仿真改变尿素水溶液喷嘴的安装位置、数量、安装方向的方法,研究尿素喷嘴参数对系统性能的影响。结果表明:随着喷嘴和尾气进口之间距离的增大,NH3的均匀性系数和平均质量分数均逐渐地减小;随着喷嘴数目的增加、喷射方向与尾气流动方向夹角的增加,载体前端NH3分布均匀性均呈现先增大后减小的趋势。