基于詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理的三效催化器快速老化特性數(shù)值研究.pdf

1、汽車在給人類帶來(lái)交通便利和社會(huì)繁榮的同時(shí)，也給環(huán)境帶來(lái)了很大的危害，追求低污染已成為內(nèi)燃機(jī)行業(yè)發(fā)展主要?jiǎng)恿?，目前在汽油機(jī)上最成功、應(yīng)用最多的排氣后處理凈化技術(shù)是三效催化轉(zhuǎn)化器技術(shù)。國(guó)Ⅲ規(guī)定所有輕型車都必須裝載OBD，裝載了OBD的車輛對(duì)催化器耐久性有了更高的要求，因此研究三效催化轉(zhuǎn)化器的老化特性，進(jìn)一步確保三效催化轉(zhuǎn)化器在長(zhǎng)期工作中的穩(wěn)定效率，是當(dāng)前控制車輛排放、滿足排放要求的重點(diǎn)。 本文基于三效催化轉(zhuǎn)化器工作原理，結(jié)合詳細(xì)反應(yīng)

2、機(jī)理和儲(chǔ)放氧反應(yīng)機(jī)理，建立起綜合考慮傳熱、傳質(zhì)和催化反應(yīng)的三效催化轉(zhuǎn)化器單孔道動(dòng)力學(xué)模型；分析了三效催化轉(zhuǎn)化器的老化形式，研究了三效催化轉(zhuǎn)化器的老化機(jī)理，從燒結(jié)速率以及反應(yīng)速率兩方面對(duì)老化進(jìn)行研究，考慮到老化過(guò)程中催化劑相對(duì)活性的降低，將老化特性參數(shù)的變化規(guī)律與三效催化轉(zhuǎn)化器動(dòng)力學(xué)模型相結(jié)合，建立了包含老化過(guò)程的三效催化轉(zhuǎn)化器單孔道老化動(dòng)力學(xué)模型。 在單孔道老化動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT建立載體單孔道流動(dòng)

3、模型，并與化學(xué)反應(yīng)軟件Chemkin相耦合，結(jié)合快速老化試驗(yàn)條件，對(duì)三效催化轉(zhuǎn)化器快速老化過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。通過(guò)數(shù)值模擬，得出三效催化轉(zhuǎn)化器的溫度場(chǎng)以及氧濃度場(chǎng)的分布，利用MATLAB軟件計(jì)算得到老化過(guò)程中催化劑相對(duì)活性的變化情況；對(duì)老化前后三效催化轉(zhuǎn)化器的起燃特性和空燃比特性進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值較為吻合，為三效催化轉(zhuǎn)化器的老化的研究提供了一定的依據(jù)；對(duì)載體不同位置的老化程度進(jìn)行分析，得到催化劑相對(duì)活性在載體軸向和徑向方向的分布情