催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)部流動的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、為了滿足日趨嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn),催化轉(zhuǎn)化器不僅要轉(zhuǎn)化率高、使用壽命長,而且要起燃特性好、流動均勻性好。由于流動的不均勻性,氣流在擴(kuò)張管內(nèi)會出現(xiàn)沿壁面的氣流分離和回流現(xiàn)象,這會造成溫度分布不均勻,還會造成催化劑的過早老化,降低催化器的轉(zhuǎn)化效率。因此催化轉(zhuǎn)化器的流動研究與分析成為開發(fā)催化轉(zhuǎn)化器的重要內(nèi)容之一。本文利用CFD軟件模擬了催化器內(nèi)部的流動,著重研究了催化器結(jié)構(gòu)因素對流動特性的影響。
　　 介紹了催化器的結(jié)構(gòu),討論了性能評價指標(biāo)

2、及其相關(guān)的問題,建立了催化器內(nèi)部氣體流動的數(shù)學(xué)模型,包括流動控制方程、湍流輸送模型以及載體的流動模型。對常規(guī)平端面載體催化器內(nèi)部的氣流分布進(jìn)行了數(shù)值模擬,著重研究了催化器擴(kuò)張管結(jié)構(gòu)、進(jìn)氣速度以及載體參數(shù)對流動分布的影響。
　　 研究結(jié)果表明,考慮到催化器內(nèi)的流動特性以及催化器的整體尺寸,采用角度在40°到60°之間的擴(kuò)張管最為合適。排氣流量對流動性能的影響很明顯。在安裝載體時,最好使得載體前端有空腔,這樣有利于氣體流動。載體長度