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。     

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。     

旋转式过滤体颗粒捕集器流场分析

以颗粒捕集器旋转式过滤体为研究对象,建立了旋转式载体的多孔介质仿真模型,在此模型基础上研究了旋转式过滤体内部气-粒两相流的速度场及其影响因素,分析了排气流速、直径比、进气扩张角等参数对过滤体内流动均匀性和涡流损失的影响规律,并据此提出了优化准则。研究结果表明:当颗粒捕集器入口流速从20 m/s提高至80 m/s时,过滤体内气流流动均匀性会增加,但流场基本结构变化微小;当过滤体直径比在4~6之间变化时,其数值越大,过滤体表面的流动均匀性越差,过滤体利用率越低,当直径比继续增加到超过某一特定数值后,过滤体内流场分布基本不再发生变化;当进气扩张角在60°~120°之间变化时,扩张角越大,颗粒捕集器扩张管内越容易产生涡流,并首先在过滤体相对位置为0.8的地方产生,随着扩张角的增大,涡流强度和区域都会增大,减小扩张角可以减弱过滤体内进气回流现象,改善流场分布均匀性。     

汽油机三元催化器内流场与热应力分析

为了探究汽油机三元催化转化器中流场以及热应力情况,对锥形扩张管净化器内部流场进行计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算,得到净化器内部尾气的速度、压力和温度分布。研究结果表明,高流速下,净化器内部流场均匀性差,扩张直管近壁面处流速较高;排气弯管的弧度直接影响进入净化器气流的均匀性以及气固两相共轭传热时,载体温度分布极不均匀。在不考虑化学反应的情况下,基于单向流固耦合数值模拟,发现净化器段管壳所受的热应力较小,热应力较大区域主要集中于进出气端锥上,且进出气端锥圆周处的应力分布很不均匀。     

增强型扩张管催化器流场的数值模拟与结构优化设计

采用当量连续法建立了催化器蜂窝载体的流体动力学模型，用STAR－CD软件对不同结构的增强型扩张管（EDH）催化器在冷态条件下的稳态流场进行多维数值模拟。用软件对EDH的结构和有关参数对催化器流动特性的影响进行了研究。     

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。     

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。     

车用催化器流动阻力的试验与理论研究

在稳流试验台上利用U型管测量了不同结构催化器的压力损失 ,并进行了理论分析。研究表明 ,在小角度范围内 ,扩张角越大 ,压力损失也越大 ;但当锥角超过一定值之后 ,锥角越大 ,压力损失反而略有下降 ;在相同的扩张管长度下 ,斜扩张管催化器的压力损失大于直扩张管催化器的压力损失 ;载体位于催化器中部较顶部和底部压力损失大。     

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。     

某型汽油机水套CFD分析

汽油机水套能保证冷却液在其内部循环从而带走发动机产生的热量。文章基于车型匹配需求,将一款汽油机的布置形式由横置改为纵置,根据散热器出水口位置设定了2种方案,并对其水套进行CFD分析,以确定最佳的方案。文章使用FIRE软件分析了2种方案中水套的流速、换热系数及其分布情况。结果表明：从气缸体和气缸盖的流体速度大小和分布均匀性来看,方案Ⅱ优于方案Ⅰ;从气缸体和气缸盖的换热系数值大小和分布均匀性来看,方案Ⅱ优于方案Ⅰ。因此,方案Ⅱ的冷却水套能达到更佳的冷却效果。     

柴油机尿素SCR氨分布均匀性的试验与模拟优化

在发动机排气温度300℃、排气流量400kg/h的条件下,测量了尿素SCR催化剂载体前端面的NH3浓度分布。测试结果表明:载体前端面NH3浓度分布均匀性较差,NH3浓度最大值约是最小值的6倍,试验NH3分布均匀性指数仅为0.791。为了提高NH3的分布均匀性,采用CFD软件建立了该SCR系统的流动以及尿素水溶液的喷雾、热解和水解反应等模型,并研究了混合器对NH3浓度分布的影响。模拟结果表明:尿素水溶液喷射后,部分液滴发生撞壁,在排气管直管段大部分液滴集中沿管壁方向运动,进入进口多孔管后液滴分散开,但整体液滴分布不均匀。安装混合器能够使NH3分布均匀性指数和NOx转化效率提高约10%。     

密级配沥青混合料均匀性评价

为了克服传统沥青混合料均匀性评价准确度低和耗时长的不足,采用数字图像技术定量评价不同类型的密级配沥青混合料均匀性。提出相邻粗集料区域面积比相对平均差作为评价指标来分析评价SMA-13和AC-13C两种类型混合料的均匀性。结果表明：SMA-13比AC-13C的相邻粗集料区域面积比相对平均差降低了33.1%,SMA-13的均匀性显著好于AC-13C。集料粒径的不同对混合料均匀性有较大影响,各档粗集料的均匀性随粒径增长呈二次抛物线分布规律,4.5~9.5mm档位集料的均匀性最好,＞13.2mm档位集料均匀性最差。混合料的局部与整体均匀性存在较好的对比效果。     

沥青洒布横向均匀性的设计控制

分析了影响沥青洒布横向均匀性的相关因素,进而通过流体能量和质量的守恒关系推导出沥青喷洒管内流量分配和横向均匀性的计算式,并在开发的同步封层车上得到了实际应用,取得了满意的效果。为沥青洒布横向均匀性的控制提供了可靠的设计方法。