CFD在车用催化转化器结构优化设计中的应用

本文用当量连续法建立了蜂窝载体的流体动力学模型，并用ＣＦＤ软件对两个不同的结构扩张管的以载体催化转化器的流场进行了三维稳态流动数值模拟，模拟结果显示：在相同气流条件下，短扩张管较长晚容易造成气流在锥形管壁面出现分离并产生较强的扰动，使局部流动损失增大同时使得载体前气流速度分布更加不均匀；此外，载体之间的缝隙空间使第二块载体的速度分布更均匀，模拟结果来催化转化器的优化设计提供了依据。     

蜂窝陶瓷载体汽车尾气净化器的设计及降噪机理的研究

本文从降噪角度论述了关于蜂窝陶瓷载体净化器的设计原则及试验目的，提出了用净化装置替代普通消声器的构想，即选择合理的设计参数，使尾气净化装置城满足净化时对废气空速和起燃温度要求的前提下，具有消声作用，试验结果表明，对于本试验和用净化器，当蜂窝载体被装置于第二腔、块数为４－１２时，实际消声量频率特性曲线完全覆盖必需消声量频率特性曲线，消声效果国标要求。     

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。     

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...     

轻型柴油车SCR催化转化器流场研究与优化

为改善某轻型柴油车SCR催化转化器的流动特性,对其内部排气的流动和温度分布情况进行CFD仿真研究。结果表明,载体入口端的流动分布均匀性和整体压力损失对隔板穿孔数的灵敏度随孔数的增加而逐渐减弱,当穿孔面积与进气管截面积之比大于1.2后,催化器有较好的流动特性。使用径向变孔密度载体的方法对后催化剂载体进行优化,结果表明,优化后的载体入口端面气流分布情况改善,内部温度分布更平稳,提高了催化剂利用率,延长载体使用寿命。     

来自美国的环保卫士——康宁公司

美国康宁国际公司是世界最大的陶瓷载体供应商之一,公司环保产品部专业生产和研制开发机动车及工业用蜂窝陶瓷载体在这个领域有近30年的经验。 从70年代初为美国净化空气法规提供世界上第一个蜂窝陶瓷载体至今,几乎世界上主要汽车生产厂商都用康宁公司的陶瓷载体,蜂窝陶瓷载体已成为催化转化器的标准核心部件。     

车用柴油机微粒捕集器热再生的一维数值模拟

以壁流式蜂窝陶瓷微粒捕集器(DPF)为研究对象,建立了DPF一维热再生过程的数学模型。对陶瓷孔道内微粒(PM)的燃烧过程及其温度分布进行了模拟,结果表明,再生过程进行到一半时,DPF载体的温度达到最大值。设计时必须保证在此温度下DPF的载体壁面不会发生破裂,以免影响其正常工作。     

高速车辆表面脉动压力特性的研究

研究表明，偶极子源噪声在车辆气流噪声中占主导地位，而车辆气流噪声中的偶极子源噪声又取决于车辆的表面脉动压力，所以研究车辆表面脉动压力对进一步研究和控制车辆气流噪声具有重要的重义。本文在阐述了车辆气流噪声与表面脉动压力关系的基础上，对车辆表面脉动压力的分布、频率特性及其与车速的关系进行了试验研究，得到了一些有意义的结论。     

温州市亿达环保技术有限公司概况

温州市亿达环保技术有限公司是专业生产汽车、摩托车三元催化转化器用金属蜂窝载体的生产企业,现拥有一大批实力雄厚的科研技术人员辛勤的从事着内芯材料、钎焊材料等方面的研究,拥有自行设计的可班产3 000只的金属蜂窝卷制生产流水线1条,真空钎焊炉2台,以及自动制管机、自动焊接机等一批配套设备来确保产品的质量,可年产金属蜂窝载体200万只。     

某国IV柴油机催化器流场分析

为分析某国IV柴油机后处理装置内部流场的气流分布,文章通过CFD软件AVL-FIRE对该柴油机的催化器进行了CFD仿真分析,计算得到了催化器载体DOC和POC前端的速度均匀性系数,该结果符合评价标准。结果表明,裁体前端的速度均匀性系数均处在一个较高的水平,能够满足气流分布均匀性要求。     

CFD在汽车空气动力学设计中的应用

计算流体力学（ＣＦＤ）正大量应用于汽车的开发过程中，它的出现将减少传统所需的风洞试验次数。目前，ＣＦＤ可以分析从层流到湍流、定常到非定常、不可压到可压、无粘到有粘的几乎所有的流动现象。为了使得ＣＦＤ前，ＣＦＤ可以分析从层流到湍流、定常到非定常、不可压到可压、无粘到有粘的几乎所有的流动现象。为了使得ＣＦＤ更好地应用于交互设计过程中，目前最大的挑战是提高ＣＦＤ模拟复杂流动现象以及复杂杂何形体的能力和模     

车用催化转化器流动阻力影响因素的研究

流动阻力是车用催化转化器的重要性能之一。作者对载体结构参数，入口扩张管和出口收这三个因素进行了试验研究，并对载体通道的流动进行了理论分析，提出了一种计算载体流动阻力的方法。研究结果表明，载体结构参数和扩张管锥角对流动阻力影响显著，而收缩管锥角的影响不明显，在载体结构参数中，减小载体壁厚是降低催化器阻力的有效措施。     

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。     

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。     

Flow measurements in the exhaust system of a motorized engine

Stereo Particle Image Velocimetry (SPIV) is used to measure the highly turbulent flow in the upstream region of the catalytic converter for a four stroke IC engine. These experiments are conducted for a motorized engine to investigate the feasibility of using SPIV for exhaust flow measurements in a firing IC engine in our future research. The results obtained here can also be used for validation of the CFD models. The measured flow is highly three dimensional, non-uniform with large magnitudes of turbulence indicating recirculating flow structures. These structures show signatures of jet flows coming out of the exhaust valves at all exhaust crank angles. The triangular shape and location for the end face of each exhaust runner pipe, the length and geometry of the runners also affect the flow mixing process upstream of the catalytic converter contributing to the complexity of this flow. Although majority of the exhaust flow passes through the catalytic converter, some will recirculate due to impingement of the exhaust jets on the surface of the catalyst.     

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。     

基于一维、三维耦合分析的歧管式催化转化器结构优化

通过所建立的一维发动机进排气系统CFD模型和三维排气歧管CFD模型,得到了各工况下排气歧管压力损失等数据和排气歧管瞬态流场分布等数据.采用一维、三维耦合方法对某型号歧管式催化转化器进行了结构优化,并通过评价试验分别对原模型及优化后模型进行了性能检测.结果表明,优化后模型的背压降低,压力波动范围变小,压力损失也比较小,改善了内部流场情况,提高了发动机性能.     

汽车进气系统优化分析与环模试验验证

CFD分析与试验验证相结合已经被各汽车行业普遍应用于汽车设计与开发研究中,在本文中主要论述了某车企工程师在研究某涡轮增压汽车进气系统时利用CFD软件分析其前端进气流场和温度,然后根据优化方案改制零件并装车进行整车热管理试验验证方案有效性。     

混合动力控制策略对催化转化率影响的研究

在NEDC循环工况下,研究了采用400目催化转化器的混合动力汽车的动力控制策略对其催化转化器的转化效率的影响。研究表明,怠速停机后,残余排放物附着在气缸及排气管内,在发动机重新启动后,会造成催化转化器过载,从而使转化率下降;在加速断油过程中,由于没有燃油喷射,新鲜空气被直接排入排气管,造成排气管内氧浓度的增加,从而影响NOx的转化。更换600目催化转化器后,催化转化率有明显改善,但仍不能根除控制策略对转化率的影响。     

超大型城市供水泵站前池导流措施的流场及水力模型研究

该文针对多种约束性条件下的大型泵站前池流态,通过建立紊流不可压缩流体的速度场模型及多方案的水力模型,运用有限体积法计算并分析了增设导流锥、导流墩对前池及吸水池流场的改善情况。数值模拟的计算结果表明,增加导流锥后,喇叭口下方水泵进水偏流角一般均小于4°,对改善进泵偏流效果显著;事故工况时,单侧吸水池的水泵平均流量偏差比由26.89%降低至13.26%,吸水管附近水流比较平顺、均匀。水力模型试验表明,泵站前池的八字形导流墩方案可有效地消除存在的大范围回流区和斜向流,并通过调整配水孔口的分流比加强导流作用;导流墩整流方案配水渠至前池末端最大水位落差为0.020m,满足设计方所提出的水力设计要求。