稀土三元催化转化器结构设计及试验研究

根据催化转化器结构及其内部气体流速分布影响分析,采用维托辛斯基五次方曲线对催化转化器入口扩张管结构进行设计。对不同扩张管结构的催化转化器进行了冷态流速分布试验及发动机台架性能试验,试验结果表明,改进的催化转化器能够改善其内部气流分布,进而能够提高催化转化器的转化效率。     

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。     

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.     

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。     

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。     

六面体网格下复杂型转化器的三维数值模拟

利用计算流体力学软件STAR-CD,对具有偏心锥台型扩张管催化转化器进行了全六面体网格下的三维稳态流动数值模拟;研究了该新型催化转化器载体区域的流动均匀性以及压力损失;阐述了其六面体网格生成过程,并探求和分析符合商用标准的计算方法,总结出有效的计算程序,为排气后处理系统的研制和开发提供了实用的参考。     

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。     

催化转化器导流锥角对气体流动影响的研究

进行了基于ANSYS系统的催化转化器的气体流动分析，得到了催化转化器的流动规律，可以指导催化转化器的前后倒流锥角的结构设计。     

稀土三元催化转换器气体流速分布的试验研究

通过对40°、90°、120°不同扩张管角度的稀土催化转换器进行流速分布试验和分析,表明40°扩张管结构的催化转换器气体流速分布明显优于90°、120°扩张管结构。通过柴油机烟度特性试验,表明改进入口管结构的催化转换器气体流速分布优于40°扩张管结构,其能够提高催化转换器的转换效率。     

国内车用催化转化器模拟研究进展

简述了近年来国内催化转化器数值模拟的研究进展,列举了催化转化器常见的几种性能评价指标,包括催化转化器内的流场速度分布、压力损失、温度场和起燃特性等;分析了各自的影响因素,如催化转化器结构、载体结构和发动机排量等;阐明了催化转化器进一步研究的方向。     

催化转化器设计过程中关键技术及影响因素的研究

对催化转化器设计过程中关键技术（部分影响因素）进行分析研究，指出催化转化器转化效率的主要影响因素为催化转化器内部空气流速，流场分布特性，温度分布以及发动机空燃比控制等，并对催化转化器设计过程提出几点建议。     

基于催化转化器起燃温度特性的道路车辆排放性能研究

运用催化转化器起燃温度特性，利用道路(天津市)状况下特定车型的催化转化器入口／出口温度分布特征，分析和研究了道路车辆排放性能；通过在底盘测功机上模拟道路车辆催化转化器入口／出口温度分布特征测量车辆排放并与ECEl5工况所得到的结果比较、验证。研究结果表明，天津市道路下的车辆实际排放要多于实验室测量。     

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。     

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。     

尿素选择性催化还原系统的催化剂分析技术——还原剂转化过程测试

为了分析尿素选择性催化还原（SCR）转化器中还原剂的转化过程,开发了2种诊断技术:一种用于测量氨（NH3）,另一种用于测量包括未参与反应的尿素和异氰酸在内的还原剂总量。这些技术适用于测量SCR转化器入口及内部的还原剂形态。揭示了尿素→NH3的转化率,以及催化转化器入口的还原剂分布,同时也分析了催化转化器内部的尿素→NH3转化率随时间的变化趋势。     

车用催化转化器起燃特性的数值模拟

利用ANSYS Workbench软件建立某催化转化器载体单孔道二维几何模型及有限元模型,在FLUENT软件中,采用层流有限速率湍流模型,对其起燃特性进行了数值模拟,分析了载体内温度、流速、压力及尾气各气体组分的变化过程,基本上反映了催化转化器起燃过程的实际情况,所得到的速度场、温度场、压力场和各组分质量分数分布图趋势均正确合理。在此基础上,分析了载体参数对催化转化器起燃特性和转化效率的影响,并对载体入口速度和温度进行了优化设计。结果表明,尾气各气体转化率随着入口温度的增加而增加,当入口速度增加时,尾气各气体转化率先增加后减小。     

三效催化转化器压力损失对发动机性能的影响

采用计算流体动力学软件对三效催化转化器(TWC)流场和压力损失进行了数值模拟，并对原机与安装TWC后发动机的特性曲线进行了对比试验。结果表明：发动机的转速越高，即TWC的入口流速越大、流速分布越不均匀，压力损失越大；压力损失使发动机的排气背压升高，引起充气效率下降；高速时充气效果明显下降，发动机的动力性和燃油经济性降低。     

歧管式催化转化器流场分析与结构改进

建立了某带有氧传感器的歧管式催化转化器三维数值计算模型,应用计算流体力学(CFD)方法分析了该歧管式催化转化器内部流场结构。计算描述了氧传感器周围的典型涡流结构,并根据计算结果对歧管结构进行了改进。改进后的氧传感器周围流场得到较大改善,部分涡流消失;催化转化器载体内的气流不均匀度系数下降了38%;歧管催化转化器的排气背压得到降低。     

欧Ⅳ标准催化转化器的进气端管设计

接近发动机气缸位置的催化转化器由于其最大限度地发挥了催化剂的效能,被欧Ⅳ排放标准的车辆广泛应用。介绍催化转化器进气端管的选材、气流特性、温度、塑性应变分布和氧传感器布置,设计台架加速耐久试验以验证催化转化器进气端管设计的正确性。     

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。