车用三效催化转化器内流场与热应力分析

对某款车用三效催化转化器进行了内流场和热应力分析.首先用Gambit软件建立了三效催化转化器内部流体的离散模型,并利用Fluent软件对其进行CFD分析,得到发动机高转速时催化转化器内部流体的压力、温度与速度场和湍动能分布.然后建立三效催化转化器结构有限元模型,并根据其温度场分布用ANSYS软件进行热应力分析.结果表明,与采用圆弧端锥时相比,催化转化器采用斜面端锥时内部流场的湍流区域更小,流动能最损失更少,壁面热应力更小、更均匀.     

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。     

基于STAR-CCM＋的歧管式催化转换器流场分析

利用计算流体动力学（CFD）软件STAR—CCM＋,建立了某4缸汽油发动机的歧管式催化转换器的三维数值计算模型。运用多孔介质模型模拟催化转化器载体的内部流动,对催化转化器的稳态流动进行了数值模拟,对发动机不同气缸工作时气体流动分布、流动不均匀性和排气背压进行数值计算。从CAE的角度分析了催化转化器进口端面破损及进出气端颜色不均的原因,为歧管式催化转化器结构设计和性能改进提供理论依据。     

柴油机DPF的设计与仿真

颗粒捕集器能够有效的降低柴油机排气中颗粒物的排放,为满足更加严格的排放法规,颗粒捕集器必将成为柴油机车后处理系统的标配。文章依据道依茨F3L2011型号的柴油机,根据此款柴油机的基本参数,设计了串联式颗粒捕集器的基本结构,并对不同扩张角,不同进气流速下颗粒捕集器内部的流场均匀性进行仿真分析,仿真结果表明扩张角及气体流速对内部的流场均匀性有较大的影响。     

FLUENT在催化转化器流场分析中的应用研究

对FLUENT软件在汽车催化转化器流场分析中的应用进行研究,阐述了利用FLU-ENT软件对催化转化器建模、仿真的的过程和方法,得出了三种不同入口扩张管锥角时催化转化器的流场分布,从而分析了入口扩张管锥角大小对催化转化器流速分布和压力损失的影响,以为催化转化器的结构优化提供依据。     

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。     

混合动力汽车动力电池热管理系统流场特性研究

为改善电池组的温度均匀性,对混合动力汽车电池热管理系统提出了两种局部结构的变动途径,一种是改变通道的宽度,另一种是改变空气进出口处集流板的倾斜角度.利用FLUENT软件对15种结构变动方案的流场进行模拟计算,详细分析了结构变动对流速分布的影响,比较了两种结构变动途径的作用机理.最后,选出流速均匀性相对最好的结构方案,试验验证表明该方案的温差满足设计要求.     

欧Ⅳ标准催化转换器的结构设计

将催化转换器安装在发动机排气歧管出口位置,可以使催化剂快速起燃,充分发挥某些配方的催化剂效能,这被执行欧III和欧IV排放标准的车辆广泛应用。从催化转换器布置的角度,介绍这种催化转换器的结构设计,比较了布置方案,并对催化转换器中的零件如进气端管、壳体总成、出气端锥以及封装方案的设计要点作了描述。论述了该型催化转换器的气体流动特性、温度分布和塑性应变分布。     

增压中冷柴油机冷却水套流动特性研究

在不同工况下对冷却水套水流入口流量以及特征点的温度、压力进行了测试与分析.建立了冷却水套三维模型,对冷却水腔的流动均匀性、整机压力损失、冷却液流速和换热系数进行了分析.研究结果表明:强化机型冷却水套中的流速和换热系数均能满足冷却要求,但各缸冷却水套的流速不均匀,在进排气侧不同程度地出现了旋涡,第四缸附近的流速低于其它各缸;进入气缸盖冷却水套的流量不均匀;改进后的冷却水套结构使流动的均匀性得到改善.     

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。     

汽车空调送风温度均匀性优化设计与试验研究

针对某款汽车卒调送风温度分布不均匀问题,利用FLUENT流体仿真软件对其气流状态进行了分析.通过分析确定了该结构内部影响气流温度分布的决定因素是蒸发器出口挡板和加热器出口竖板,同时获得了性能优化参数.根据仿真计算结果,将更改样件在汽车空凋风洞试验台架上进行了出风温度均匀性试验.试验结果表明,送风温度均匀性得到了明显改善,验证了仿真分析的准确性和可信度.     

基于CFD的SUV及房车在流场中的气动性分析

为了研究不同车型在流场中的气动性,利用ANSYSWorkbench对运动型多用途汽车（SUV）及房车进行建模,并导入计算流体动力学（CFD）流场分析软件中进行计算,分析两种速度（60 km/h、80 km/h）行驶工况下流场中运动型多用途汽车（SUV）及房车的压力、介质流速以及湍流动能的分布规律,发现两种工况下压力、速度以及湍流动能在流场中分布规律大致相同,两车的车头以及车胎处易发生压力集中。60 km/h行驶速度下的压力、速度以及湍流动能整体小于80km/h下的压力、速度以及湍流动能。此研究对两车的汽车车型优化设计有参考意义。     

内燃机缸体-冷却液流固耦合模型的共轭传热研究

运用ANSYS软件,计算了内燃机整体冷却流场的流速分布,并以此CFD计算结果为基础,针对缸体与冷却液的流固耦合模型,应用共轭传热算法,计算了缸体-冷却液耦合模型的温度场及缸体的热变形,分析了缸体内冷却液流速场对缸体-冷却液耦合模型的温度分布和缸体热变形的影响.计算表明,由于冷却液流速分布的影响,缸体的温度分布和热变形存在着非常显著的周向与轴向差异.     

车用催化器载体蜂窝孔内气流分析

本文利用流动数值计算（CFD）的方法研究催化转化器载体蜂窝孔内的气流分布，通过研究发现在空速很低时在扩张段就出现气流分离现象，而在载体人口端流速分布则比较均匀；在载体蜂窝内随着空速的增加气流状态由层流向紊流转变，因此不能简单地将其气流简化为不可压层流。     

基于CFD的汽车发动机排气系统噪声分析

为了降低发动机排气系统噪声,首先利用计算流体力学方法,对汽车发动机排气系统模型的内部流场进行三维数值模拟;其次通过计算得到计算域内流场分布,观察打开不同排气歧管入口时消音器及尾管的内部流线图、催化转化器内部气体流动均匀性来研究分析发动机排气歧管噪声的产生原因。最后根据分析结果找出原结构中不合理的部位,并提出2种对发动机排气系统的优化改进方案,以达到减小排气阻力和排气噪声的目的。     

规则波浪作用下对称八边形沉井受力数值模拟研究

为研究对称八边形沉井结构较传统沉井结构对周围流场遮蔽效应与受力激增的改善作用,采用数值模拟方法进行沉井结构受力特性分析。基于RNG κ-ε湍流模型及RANS方程,采用Flow3d软件建立水槽三维数值模型,在验证数值模型有效性的基础上,分析对称八边形、圆端形和矩形沉井结构在入射角为0°、30°、45°、60°、90°的规则波浪作用下,各结构周围流场的流速分布特性与波浪力,并与《港口与航道水文规范》(JTS 145—2015)的计算结果对比。结果表明：对称八边形沉井结构可有效改善传统沉井结构对周围流场的遮蔽效应与受力,使结构周围流场流速分布更均匀;与入射角为0°相比,入射角为30°～60°时,对称八边形、圆端形、矩形沉井结构所受的最大总水平波浪力激增1.5～1.8倍,建议在实际工程设计中考虑入射角的影响;入射角为90°时,规范计算的矩形沉井结构波浪力低于数值模型计算的对称八边形沉井结构波浪力。入射角为0°～90°时,规范计算的圆端形沉井结构波浪力均高于数值模型计算的对称八边形沉井结构,建议采用圆端形沉井结构计算方法指导对称八边形沉井结构设计。     

采用弹性胀缩补偿件的烘干筒滚圈热应力计算

分析了采用弹性胀缩件的沥青混凝土搅拌机烘干筒滚圈内所产生的热应力分布规律,并且提出了这种情况下滚圈内热应力的计算方法。结果表明：设计时在烘干简体和滚圈之间设置胀缩补偿元件,可改善滚圈受力均匀性,也可以使烘干筒受力均匀。     

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。     

污水厂泵站前池流态分析与整流优化

为改善污水处理厂进水泵站前池中的不良流态,应用CFD软件,基于-标准模型和SIMPLEC算法对泵前池的初始设计方案和增设导流墙整流的改进设计方案进行模拟计算。结果表明,无整流措施时,前池中存在大量旋涡、回流区,各台泵进流不均匀;增设导流墙后,旋涡区域的范围及数量明显减少,进水流速分布更加均匀,前池内的流态得到有效改善;分别计算整流前后的参考断面的流速不均匀系数和各台泵进流流量的标准偏差,结果表明,设置导流墙有利于均化进流,提高水泵效率。     

柴油机涡轮增压器冷却数值研究

某柴油机在标定点工作时涡轮箱进气口排气温度为763℃,要求增压器在此温度下能长期可靠工作。在考虑压气机端和涡轮端流场对轴承体进行热传递的情况下,运用CFD软件进行热流固耦合分析,得到非水冷轴承体与水冷轴承体浮动轴承温度场和涡端密封环处的温度,以评价增压器工作的可靠性,并通过试验验证数值仿真的准确性,为增压器冷却性能的进一步研究提供依据。