题目：汽油机三效催化净化器数值模拟研究

本文概述了国内外三效催化净化器数值模拟的研究现状及发展趋势，分析了三效催化净化器的结构、评价指标及内部发生的物理化学现象。根据国内外文献等相关资料，总结出不同排放标准下载体容积与发动机排量的近似线性关系公式，并以此作为基础建立三效催化净化器的几何模型。对净化器内部流动及化学反应过程做出简化和假设，建立三效催化净化器的流动模型及化学反应模型。在利用已有试验结果对数值模拟软件及数学模型的可行性进行验证的基础上，对三效催化净化器内部的流动及化学反应过程进行数值模拟计算，详尽的分析了净化器各结构参数对于性能的影响，并对净化器的优化设计提出了建议。模拟结果表明，增大净化器入口锥角容易导致气流产生分离，造成净化器内速度分布不均匀程度增加，流动性能恶化，压力损失增大，从而对净化器的净化效率和使用寿命带来不利影响。载体的结构参数对净化器的流动特性及净化效率影响很大。载体容积直接影响到尾气净化的总量。载体容积不变的情况下，径长比的增加将同时降低压力损失及净化效率。载体尺寸不变的情况下，壁厚的减小或孔密度的增加将提高净化效率。实际设计中，应采取尽量小的载体壁厚和尽量大的孔密度。在其他条件相同的情况下，增加催化剂含量可在一定范围内提高净化效率。本文的研究结果给出了三效催化净化器各结构参数对整体性能的影响，为净化器的优化设计提供了帮助。