谭礼斌，袁越锦，赵 哲

(陕西科技大学 机电工程学院，西安 710021)

触媒，也称为三元催化净化器，常安置于整车消声器内，用以催化发动机排气中的一氧化碳、 碳氢化合物以及氮氧化合物氧化还原成二氧化碳、 水以及氮气等无害产物，可以大幅减少尾气中的污染[1]。触媒具有净化有害气体的功能，是整车排气后处理中比较重要的装置，其工作运行的好坏直接影响产品的排放性能[2-3]。触媒的结构尺寸选型及焊接工艺对整车排放性能有直接的影响，且触媒受到高温废气高速冲击容易产生烧蚀现象，影响其正常使用寿命。随着计算机技术的迅速发展，基于虚拟仿真实验平台的产品设计与性能分析已逐渐成为工程机械行业的发展趋势[4]。高树灵等[5]采用温度场和应力场间接耦合的计算方法研究了三元催化器焊接过程温度场及残余应力分布情况；韩建军等[6]采用Fluent对某新型三元催化器结构的流阻特性进行了研究，表明气流均匀性越好，压降越低的结构性设计有利于延长三元催化器的使用寿命。基于CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)技术的数值模拟方法对触媒内部流场进行数值模拟分析，可快速获得相应的速度及压力等流场细节信息，为产品性能的评估提供理论支撑。目前常用的CFD分析求解软件有ANSYS CFD(Fluent & CFX)，STAR-CCM+，Comsol Multiphysics，FloEFD等。其中，STAR-CCM+集成几何前处理、网格划分、计算求解及后处理等功能于一体，是具有较高集成度的流体分析软件，已经在整车、发动机、旋转机械等领域得到了非常广泛的应用[7-8]。……