插管式与蚌壳式排气歧管催化器的CFD分析对比

在汽油发动机中,与催化器相连的排气歧管有插管式与蚌壳式两种。为了研究这两种耦合排气歧管的气体流动特性,分别对其进行CFD分析,计算得到催化器入口端气流速度均匀性系数、氧传感器表面速度相关参数。结果表明:各缸排气时,插管式排气歧管催化器入口端气流速度均匀性系数低,蚌壳式排气歧管催化器入口端气流速度均匀性系数高;插管式与蚌壳式排气歧管氧传感器位置布置均合理。模拟分析可以减小产品开发的周期、人工成本等。     

增压发动机三元催化器的CFD分析与优化

本文主要采用STAR-CCM+流体软件对某汽油机三元催化器模型内流场进行CFD计算,评价催化器前端和后端的排气流动均匀性,并判断氧传感器布置是否合理。计算结果显示催化器前后端面的流动均匀性较差,但氧传感器布置合理;优化催化器模型后,催化器的流通均匀性有明显提高,较为理想。     

发动机催化转化器的优化

正带催化转化器的排气歧管内部流场的气流特性非常复杂,而气流特性直接影响到催化转化器内部的催化反应效率等。另外,整车OBD系统(车载自动诊断系统)要求在催化转化器的前端安装氧传感器,而氧传感器对流经的气流速度有一定的要求。本文建立的模型是包括氧传感器的催化转化器的排气歧管三维模型。分析计算的评价指标有以下两点:催化器载体前端的速度均匀性系数;氧传感器布置的位置。模型建立1.数模共设计了两种排气歧管方案,模型如图1所示。由于该排气系统为紧耦合式(即排气歧管直接与催化器     

某型汽油机排气后处理系统CFD分析

为了降低汽油机排放,需要提高三元催化器的催化效率。气流均匀性和中心率影响催化器的催化效率和寿命。氧传感器位置和压力降影响发动机的性能。利用AVL-Fire软件对某汽油机排气后处理系统进行CFD分析:首先进行了排气系统稳态分析,随后对载体压力降进行验证,最后进行排气系统瞬态分析。结果表明:排气系统稳态分析得到的各项指标均满足设计要求;压力降计算结果和输入压力降偏差在4%左右,计算结果可靠;一个工作循环下不同曲轴转角下的结果均满足要求。CFD计算可以用来指导排气系统的设计。     

基于可压缩模型的排气歧管流场分析

排气歧管的设计需要考虑氧传感器位置的合理性、催化器入口速度均匀性以及整体压降,可以采用CFD方法进行流场分析从而指导排气歧管设计。对比了计算模型的可压缩性对于流场分析结果的影响,得到结论:具有涡轮结构的集成式排气歧管应采用可压缩模型进行计算;对于大排量的排气歧管,考虑氧传感器表面最大速度与当地速度之比,比单独考虑氧传感器表面最大速度更为合理。     

载体长度对车用催化转换器流动特性的影响

采用计算流体动力学模型,利用UG对催化器进行三维建模,在Gambit中进行计算区域网格化和边界条件的定义,用CFD软件FLUENT对三种不同载体长度的催化转换器的速度场、压力场进行了三维稳态流动数值模拟,模拟结果表明:气流在扩张圆锥管壁面附近出现分离产生较强的扰动,造成局部流动损失和载体前气流速度沿径向分布不均匀.载体长度对催化转换器的气流分布有很大影响,对于同一直径的催化转换器,载体长度增加,催化转换器气流分布越均匀,其压力损失越大.     

歧管式催化转化器结构设计及模态分析

以某歧管式催化转化器为例,总结了其结构设计过程,利用CFD分析评价了内部速度流线、压力损失和载体端面气流均匀性等关键指标;在流场分布满足条件的情况下,通过模态分析验证了主支架结构的合理性。     

某柴油机进气歧管废气均匀性分析

利用三维CFD软件模拟某柴油机进气歧管废气均匀性。利用一维性能软件计算发动机一个工作循环的边界条件,提供给三维分析作为输入。在三维软件中计算得到各个气缸的EGR率和EGR率差异性。由于初始方案进气歧管不满足评价标准,对其结构进行优化,再次对其进行CFD分析。结果表明:初始方案进气歧管废气均匀性差,优化方案进气歧管废气均匀性好;在柴油机进气歧管开发过程中,运用模拟分析可以评价其结构的好坏,选择合适的结构,减少了开发周期、降低开发成本。     

轻型柴油车SCR系统多孔隔板混合器研究与优化

本文针对一轻型柴油车SCR系统的多孔隔板混合器进行优化设计,通过CFD数值模拟的方法对系统内压降、催化剂载体表面速度分布均匀性和蒸汽浓度分布均匀性进行了分析。结果发现通过增大隔板小孔直径,优化小孔分布情况,排气速度以及蒸汽浓度分布均匀性指数得到明显改善且均高于0.95,液滴粒径分布合理均匀,优化方案可行,有效提高了SCR系统的转化效率。     

某增压汽油机进气过程流体流动特性研究

本文采用瞬态可压缩黏性流体微分方程和标准双方程紊流模型对某增压汽油机进气过程的流体流动特性进行数值模拟,计算结果表明:缸内瞬时温度和压力的变化,主要受到气缸内壁和新鲜充量传热以及活塞运动的影响,而进气道内瞬时温度的变化与进气道内气流运动的湍流强度密切相关,因此,要提高该汽油机的充量系数,最合理的办法是抑制进气道内的湍流强度。     

汽油机涡轮增压与废气排放控制

涡轮增压技术与废气排放控制系统的结合,使汽油机的动力性能和燃油经济性能提高到一个新水平,废气涡轮增压技术在提高汽油机动力性能的同时,可以降低排放废气温度,降低排气噪音,改善燃油经济性,减少排放污染。结合目前采用废气涡轮增压技术的小排量汽车日益增多,维修中时常遇到涡轮增压器与废气排放系统相关联的故障,要解决这类问题就必须清楚其工作原理。     

新型催化消声器CFD仿真分析

排放标准日益严格,国内汽车排放系统的催化效率必须进一步提高,以适应即将实施的国六排放标准。催化消声器的流场特性影响催化效率,在开发阶段研究流场特性具有重要意义。针对国六排放标准开发且由DOC+DPF+SCR组成的新型催化消声器,建立催化消声器CFD仿真分析模型,计算DPF的压差,并与试验数据进行对比分析。基于催化消声器CFD模型研究腔体速度场、温度场、压力场,重点分析了催化器进出口端面的速度均匀系数、压差及温度分布情况,表明了催化器区域流体均匀分布,温度变化较小,有助于化学反应效率的提高,且排气压力损失满足设计要求。     

进气歧管EGR均匀性CFD分析方法研究

基于某4缸带外部废气再循环装置的欧Ⅵ增压柴油机,采用CFD分析技术对柴油机进气歧管EGR分布均匀性进行分析,通过分析各缸的EGR率和EGR率均匀性偏差,得出不同的曲轴转角下进气歧管EGR均匀性分布的情况。最终可以仿真分析得到进气歧管EGR分布结果的切片,结合动态图查看废气再循环在进气管内的流动情况,分析各缸EGR率分配均匀性受结构因素的影响,为模型优化提供理论依据。     

端面造型载体催化器结构优化设计

采用ANSYS-CFD软件,对具有良好流动特性的端面造型载体催化器进行了二维稳态流动数值模拟,分析了载体端面型式、位置、匹配关系等对流动特性的影响.研究表明:锥形端面载体的锥角为90°时可使催化器获得较均匀的流速径向分布和较小的压力损失.从均匀性与结构紧凑性方面考虑,载体应位于扩张段的起始位置.     

某发动机进气歧管CFD分析

在发动机的开发过程中,需要评估其进气歧管结构是否能够满足进气均匀性的评价标准。利用CFD软件,通过对某发动机进气歧管进行稳态分析,计算得到各缸的质量流量、流量系数及流量系数差异性。结果表明:该发动机进气歧管的流量系数差异性在评价标准范围内,满足进气歧管进气均匀性要求。在发动机进气歧管开发过程中,CFD分析可以大大减少产品开发周期、降低试验和人工成本。     

进排气包角对汽油机性能影响的仿真优化研究

针对一款进气歧管喷射的废气涡轮增压汽油机建立了一维性能的仿真计算模型,进行了不同进排气包角对汽油机性能影响的优化仿真计算及对比研究,并对优化结果进行了试验验证。研究结果表明,所建立的一维性能计算容腔模型和管道模型均能满足计算精度要求,其中容腔模型更为准确;汽油机低速运行时,应采用较大的进气包角和较小的排气包角,而汽油机高负荷运行时,采用尽可能大的进气包角和较大的排气包角能获取更为优越的经济性和动力性;汽油机转速、进气量以及循环残余废气量是汽油机性能变化的重要影响因素。     

射流式EGR装置关键参数对最大可实现EGR率的影响研究

为解决柴油机小负荷工况下废气再循环(EGR)实现困难等问题,对增压柴油机上基于文丘里原理的射流式低压EGR装置进行了数值计算,分析了装置结构参数以及边界条件对装置最大可实现EGR率(EGRmax)的影响。计算结果表明:装置的EGRmax对收缩段宽度与空气进口直径更为敏感;废气入口处与出口处压力差越小,装置实现EGR则越困难。最终得到EGR装置结构设计原则:适当减小收缩段宽度与空气进口直径,增大废气入口与出口压力差值,同时避免较小的收缩段宽度与较大的空气进口直径增加装置的总压损失。     

动力锂电池悬浮烘箱风速场特性分析与结构优化

为提升动力锂电池悬浮烘箱的干燥性能,探究烘箱内风速场的匀流特性,以中部进风式悬浮烘箱为模型,对其风室风速场进行数值模拟分析,通过量化指标评价各风刀出口的风速均匀性.在特定工况下展开试验并验证了数值模拟结果的准确性.针对风室内气流发展紊乱和各风刀出口风速分布不均的现象,对烘箱结构进行优化设计.结果 表明,烘箱内涡流现象减弱,气流发展平稳.各风刀出口的平均风速值均方差减小,风速分布均达到了不均匀系数＜5％的良好评价指标,整体风刀出口风速的平均不均匀系数由6.9％降至1.5％,气流整体分布均匀性得到明显改善.研究结果可为新型烘箱的设计与生产提供理论依据.     

离心压缩机径向吸气室性能改进的数值研究

径向吸气室作为离心压缩机中重要的静止元件逐渐获得了行业内研究人员的重视。本文基于数值模拟方法,以一台离心压缩机的径向吸气室为研究对象,对其某些几何参数和结构进行了改进。结果表明,改进后吸气室内部的气体流动得到改善,在设计流量下吸气室的总压损失系数明显下降,多变效率提高了5%,吸气室出口气流参数分布的均匀性也有所改善。     

某柴油机进气歧管优化设计分析

在柴油机的开发过程中,需要评估其进气歧管结构是否能够满足进气均匀性的评价标准。利用CFD软件,通过对某柴油机进气歧管进行稳态分析。计算得到各缸的质量流量、流量系数及流量系数差异性。结果表明:初始方案模型的流量系数差异性不满足评价标准,通过压力分布图找出压力损失部位,对其进行优化;优化方案模型经分析,其结果满足评价标准;在进气歧管的设计开发阶段,通过CFD分析,对进气歧管结构进行优化设计,可以大大减小进气歧管开发的周期、降低成本。