电加热式多载体催化转化器中NO转化率及载体温度分布特征

为有效提高催化转化器内部流场的均匀性以及低温状态下的净化性能,建立新型电加热式多载体催化转化器的物理模型和数学模型。首先,基于数值模拟软件FLUENT,验证新型催化转化器数学模型的准确性;其次,以气体均匀性指数、压降以及NO转化率作为判据,对比传统型催化转化器和新型催化转化器的流动特性和净化性能;最后,研究新型催化转化器在不同加热功率的工况下,孔密度组合、后载体长度和载体总长度3个参数对NO转化率和载体温度分布的影响规律。研究结果表明:相比于传统催化转化器,新型催化器的气体均匀性指数最大提高了0.1,NO转化率最大提高5.19%,压降增加了6.6%;NO转化率随孔密度组合增加而增加,增大孔密度组合有利于载体轴向温度分布均匀化,减小载体热应力;增加后载体长度可提高NO转化率,然而后载体长度越长,载体轴向温度分布越不均匀,载体热应力越大,不利于新型催化转化器的长期使用;载体总长度越长,NO转化率越高,增加载体总长度有利于载体轴向温度分布均匀,减小载体热应力。