一种汽油机催化器的设计方法技术

本申请涉及一种汽油机催化器的设计方法，包含催化器的热管理设计方法，其包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种汽油机催化器的设计方法


[0001]本专利技术涉及汽油机催化剂设计领域，特别涉及一种汽油机催化器的设计方法
。

技术介绍

[0002]GB 18352.6
‑
2016《
轻型汽车污染物排放限值及测量方法
(
中国第六阶段
)》
规定了轻型汽车污染物排放第六阶段型式检验的要求
、
生产一致性和在用符合性检查的要求和判定方法
。《2019
年第
13
号国家标准公告
》
中正式发布了
CLTC(China Automobile Testing Cycle)
循环，为测量更加符合中国实际工况下的排放和油耗提供了更多选择
。
[0003]汽车发动机的排放标准根据发动机的工况提出了排放物控制的目标，现状与问题是：
[0004](1)
发动机有自己的运行工况，催化器是独立于发动机的排放控制系统，也应该有自己的运行工况，两者的运行工况之间有很强的关联性，但本质上是应该是完全不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种汽油机催化器的设计方法，其特征在于，包含催化器的热管理设计方法，其包括以下步骤：
S01、
共性基础方法提供热管理设计的基础理论与模型：基于催化器全工况中的热管理设计的共性需求，以催化器结构与参数为设计对象，以汽油发动机排气参数为条件，构建共性基础模型；
S02、
根据共性基础模型，提出针对低温起动工况
、
正常温度工况的解决方案，获得催化器热管理参数；
S03、
根据高温工况条件和全工况条件，提出针对高温工况和全工况的校核和计算仿真，对获得的催化器热管理参数进行校核，完成对催化器的热管理设计的验证
。2.
根据权利要求1所述的汽油机催化器的设计方法，其特征在于，所述共性基础模型包括：催化器热流量与温度的关系如下：
m
g
c1t
i1
‑
m
g
c2t
i2
＝
hA
Δ
t
ic
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)m
s
c
s
Δ
t
id
＝
hA
Δ
t
ic
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
式中，
t
表示温度，
c
表示热容，
m
表示质量，
h
表示对流传热系数，
A
表示催化器内通道表面与流体的接触面积，
Δ
表示热流量
、
温度等物理量的变化
。
下标：
i
代表发动机工作循环，
g
代表气相，
s
代表固相；
c
代表对流传热，
d
代表热传导，
w
代表催化器内通道壁面；催化器传质与时间的关系如下：催化器传质与时间的关系如下：催化器传质与时间的关系如下：式中，
D
K,eff
、D
K
为扩散系数，
S
为发生扩散的面积，
dC/dx
为
x
方向上扩散物的浓度梯度，负号表示扩散指向浓度减少的方向，
θ
为孔隙率，
τ
m
为由平均孔径算得的弯曲因数，为气体分子的平均速率，
r
为孔的半径；设沿
x
方向扩散长度为
L
，则扩散时间为：化学反应速率与温度的关系：式中，
A
为常数，
R
为摩尔气体常数，
Ea
为表观活化能；催化器内载体及涂层温度场可表示为：
t
z
＝
f2(x,r,
τ
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(19)
升温过程中的热量可表示为：
Q
z
＝
m
z
c
z
Δ
t
z
＝
m
z
c
z

【专利技术属性】
技术研发人员：冯长岭，邓元望，朱浩，韩丹丹，郭以琳，鄂加强，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：