搜索行業(yè)應(yīng)用 | CAE仿真技術(shù)在汽車排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用簡介
2017-11-15 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
引言
排氣系統(tǒng)通常在高溫下工作,在汽車行駛過程還伴隨著振動(dòng)。另外由于現(xiàn)在法規(guī)越來越嚴(yán)苛的要求,排氣系統(tǒng)在污染物的后處理上也發(fā)揮著重要的作用,有三元催化轉(zhuǎn)化器、SCR、DPF等后處理裝置,還配有消音器來降低噪聲。因此排氣系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)復(fù)雜,并有各種化學(xué)反應(yīng),受到高溫振動(dòng)等還可能發(fā)生斷裂。在設(shè)計(jì)過程中可以將CAE分析與試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,提升研發(fā)設(shè)計(jì)能力,有效指導(dǎo)新產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì),節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期,從而大幅度提高企業(yè)的市場競爭力。
排氣系統(tǒng)內(nèi)部流動(dòng)分析
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排氣歧管、排氣道背壓分析
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各缸流動(dòng)均勻性分析
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排氣時(shí)氣流互相干涉分析
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壁面溫度分析
通過ANSYS流體軟件得到系統(tǒng)內(nèi)部的流動(dòng)特性以及壁面的溫度,從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)排氣管路的形狀以及布置方式,避免出現(xiàn)局部高溫等不正常現(xiàn)象。
三元催化轉(zhuǎn)化器性能分析
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內(nèi)流場、溫度分布
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化學(xué)反應(yīng)過程
ANSYS流體軟件幫助實(shí)現(xiàn)內(nèi)部流動(dòng)和溫度分布的均勻性,了解起燃特性和化學(xué)反應(yīng)過程,提高催化效率。
SCR工作性能分析
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尿素的水解反應(yīng)
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尿素水溶液的噴射、霧化、蒸發(fā)及混合過程
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與NOx的化學(xué)反應(yīng)計(jì)算
通過ANSYS流體軟件實(shí)現(xiàn)內(nèi)部流動(dòng)的均勻性,使混合更加充分,優(yōu)化尿素噴射裝置的位置以及尿素噴射量,提高NOx的轉(zhuǎn)化率。
DPF工作性能分析
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碳煙顆粒的運(yùn)動(dòng)情況
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碳煙顆粒的沉積
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DPF再生分析
借助ANSYS流體軟件,了解碳煙顆粒的沉積情況并對再生性能進(jìn)行分析,提高過濾器的過濾效率。
消音器工作性能分析
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壓力損失、消聲量的計(jì)算
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氣動(dòng)噪聲分析
系統(tǒng)強(qiáng)度、焊接疲勞、振動(dòng)、斷裂問題
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結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
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諧響應(yīng)分析
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管路系統(tǒng)疲勞分析
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焊縫疲勞分析
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研究振動(dòng),優(yōu)化結(jié)構(gòu)減振
使用ANSYS軟件對發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)(排氣歧管、催化轉(zhuǎn)化器和尾管部分)進(jìn)行熱應(yīng)力分析,根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷排氣系統(tǒng)中是否存在由于熱疲勞而產(chǎn)生的失效、斷裂等隱患。
相關(guān)CAE軟件模塊:
幾何建模:Ansys SCDM
結(jié)構(gòu)仿真分析:Ansys Mechanical
疲勞壽命分析:Ansys nCode Designlife、Ansys Fatigue
流體仿真分析:AnsysCFX、Fluent、ICEM CFD
設(shè)計(jì)優(yōu)化分析:Ansys optiSlang
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