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时间:2020-03-23
《催化转化器内部瞬态流动过程CFD分析.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、设计研究10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.20.002催化转化器内部瞬态流动过程CFD分析1221梅德纯,刘智鑫,涂立志,张宏春(1.江苏省交通技师学院,江苏镇江212028;2.江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013)摘要:运用计算流体力学(computationalfluiddynamics,CFD)方法分析了催化转化器内部瞬态流场的变化。结果表明:沿催化转化器载体轴向,由于入口处壁面的影响及尾部发生边界层分离,在进出口处分别出现两个气流速度低峰;在载体某一截面径向方向上,气流速度和温度都呈现中央高而边缘低的分布;由
2、于固相热导率和热容量大,催化转化器固相上的温度变化很小;在一个工作循环中,随着曲轴转角变化,由于管壁处形成的漩涡区,催化转化器中气流均匀性系数先降低后升高,而由于流动阻力的影响,压力损失先上升后下降。研究可为催化转化器设计及性能分析提供依据与参考。关键词:催化转化器;流固耦合;流场;热应力中图分类号:U464文献标志码:A文章编号:1671-7988(2017)20-03-05AnalysisoftheTransientFlowProcessintheCatalystConvertorBasedonCFD1221MeiDechun,LiuZhixin,TuL
3、izhi,ZhangHongchun(1.JiangsuJiaotongCollege,Zhenjiang212028;2.SchoolofAuto&TrafficEngineering,JiangsuUniversity,Zhenjiang212013)Abstract:Thetransientflowdistributioninacatalyticconvertoriscomprehensivelyanalyzedwithemployingcomputationalfluiddynamics.Thesimulationresultsshowthatthe
4、axialflowvelocityinthecarrierofthecatalyticconverterisrelativelystable,howevertwolowvelocitypeakscomeoutneartheentranceandoutletofthecarrierrespectively,whichareduetothewalleffectsatthefrontentranceandtheboundarylayerseparationattheoutlet.Atonegivensectioninthecarrier,inradialtheve
5、locityandtemperaturetendtodeclinefromthecentertotheedgeofwall.Thetemperatureofthesolidphasechangeslittleduetoits’highthermalconductivityandcapacity.Inaworkingcycle,thepressuredropincreasesfirstandthendecreaseswiththeincreaseofcrankangleduetovortexzonesformedatthewallwhilethecoeffic
6、ientofuniformityisjustoppositeowingtoflowresistance.Theresultsabovecanprovideafavorablebasisandreferenceforthedesignofcatalystconverteraswellasits’sperformanceanalysis.Keywords:Catalyticconverter;Fluidstructureinteractionsimulation;Flowdistribution;ThermalstressCLCNO.:U464DocumentC
7、ode:AArticleID:1671-7988(2017)20-03-05引言作者简介:梅德纯(1976-),男,江苏仪征人,研究生,高级讲师,三效催化转化器(Threewayconvertor,TWC)可以高效地主要研究方向:汽车排放控制与主动安全技术。基金项目:国家自将发动机排放的CO、HC和NOx等有害物转化为无害物质,然科学基金项目(51506101);江苏交通运输科技项目(2016T13)。4汽车实用技术2017年第20期是满足日益严格排放法规的重要的机外净化装置。净化器是1.2边界条件设定排气系统中的高温元件,其内部流动的均匀性及高温尾气产以1
8、88F汽油机为研究对象,其排量为389ml,标定功率
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