本文關鍵詞：不分光紅外法汽車尾氣傳感器的內流場分析及結構改進，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著中國實體經濟不斷增長,汽車的保有量逐年提高,隨之帶來的環(huán)境污染問題也日趨嚴重,因此,做好尾氣排放檢測工作變得十分重要。排放檢測工作采用汽車尾氣傳感器,結合不分光紅外吸收法對排放的汽車尾氣濃度進行測量。在進行汽車尾氣在線檢測時,氣室中取樣尾氣的擾動影響汽車尾氣中各氣體成分對紅外光的吸收,進而影響檢測精度和響應時間。所以,有必要對傳感器結構及其內部氣體流動特性進行研究。本文以不分光紅外法汽車尾氣傳感器為研究對象,詳細闡述了國內外不分光紅外法氣體傳感器的研究進展及其內流場的研究方法。接著介紹了本檢測系統(tǒng)的原理,包括紅外光譜吸收原理、尾氣中各成分紅外光譜的選擇、不分光紅外法汽車尾氣傳感器的檢測原理及系統(tǒng)組成,特別闡述了不分光紅外法汽車尾氣傳感器內流場分析的基礎理論,包括汽車尾氣傳感器內流場的數(shù)學模型及網格生成技術。最后,通過ICEM CFD軟件對不分光紅外法汽車尾氣傳感器內流場計算域劃分了結構化網格和非結構化網格。采用Realizable k-ε模型和SIMPLE算法,利用有限體積法分析軟件Fluent對汽車尾氣傳感器內流場進行了數(shù)值模擬分析,并對汽車尾氣傳感器結構進行了改進,同時對改進后的汽車尾氣傳感器內流場進行了數(shù)值模擬分析與試驗驗證。試驗結果表明:改進后的汽車尾氣傳感器響應時間提高了3s左右,精度提高了2%,同時測量精度受流速影響較小。
【關鍵詞】：不分光紅外法 內流場 Fluent ICEM CFD SIMPLE算法
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X831;U467.48;TP212
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-16
• 1 緒論16-24
• 1.1 研究背景及意義16
• 1.2 不分光紅外法氣體傳感器的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 不分光紅外法氣體傳感器的研究進展17-18
• 1.2.2 不分光紅外法氣體傳感器內流場的研究方法18-19
• 1.3 計算流體力學技術概述19-22
• 1.3.1 計算流體力學技術的發(fā)展19-21
• 1.3.2 論文所采用的CFD軟件21-22
• 1.4 論文的主要研究內容及結構布局22-24
• 1.4.1 論文的主要研究內容22
• 1.4.2 論文的結構布局22-24
• 2 不分光紅外法汽車尾氣傳感器系統(tǒng)研究24-32
• 2.1 紅外檢測理論基礎24-26
• 2.1.1 紅外光譜吸收原理24-25
• 2.1.2 尾氣各組分紅外吸收光譜的選擇25-26
• 2.2 不分光紅外法汽車尾氣傳感器檢測原理26-28
• 2.3 不分光紅外法汽車尾氣傳感器系統(tǒng)組成28-31
• 2.3.1 紅外光源及驅動電路29-30
• 2.3.2 探測器及信號放大電路30-31
• 2.3.3 氣室的設計31
• 2.4 本章小結31-32
• 3 不分光紅外法汽車尾氣傳感器內流場分析的基礎理論32-47
• 3.1 汽車尾氣傳感器內流場的數(shù)學模型32-42
• 3.1.1 流體動力學控制方程32-34
• 3.1.2 湍流模型附加方程34-37
• 3.1.3 壁面函數(shù)37
• 3.1.4 控制方程的離散方法37-40
• 3.1.5 SIMPLE算法40-42
• 3.2 網格生成技術42-46
• 3.2.1 結構化網格生成方法43-45
• 3.2.2 非結構化網格生成方法45-46
• 3.3 本章小結46-47
• 4 不分光紅外法汽車尾氣傳感器內流場的CFD分析47-60
• 4.1 汽車尾氣傳感器三維建模的建立47-48
• 4.2 汽車尾氣傳感器網格模型的建立48-52
• 4.2.1 結構化網格模型的建立49-50
• 4.2.2 非結構化網格模型的建立50-51
• 4.2.3 網格質量的比較51-52
• 4.3 汽車尾氣傳感器內流場邊界條件的設定52
• 4.4 汽車尾氣傳感器內流場的計算與分析52-59
• 4.4.1 各類網格類型模擬結果的比較53-54
• 4.4.2 整體結構數(shù)值模擬結果分析54-55
• 4.4.3 橫截面處數(shù)值模擬結果分析55-57
• 4.4.4 縱截面處數(shù)值模擬結果分析57-58
• 4.4.5 不同流速下數(shù)值模擬結果對比分析58-59
• 4.5 本章小結59-60
• 5 不分光紅外法汽車尾氣傳感器的結構改進與試驗研究60-76
• 5.1 不分光紅外法汽車尾氣傳感器結構的改進60-63
• 5.1.1 正交試驗方案的確定60-62
• 5.1.2 正交試驗數(shù)值模擬模擬結果分析62-63
• 5.2 改進結構模型的建立63-66
• 5.2.1 改進結構內流場幾何模型的建立63-64
• 5.2.2 改進結構網格模型的建立64-66
• 5.3 改進后汽車尾氣傳感器內流場的計算與分析66-70
• 5.3.1 整體結構數(shù)值模擬結果分析66-67
• 5.3.2 橫截面處數(shù)值模擬結果分析67-68
• 5.3.3 縱截面處數(shù)值模擬結果分析68-70
• 5.3.4 不同流速下數(shù)值模擬結果對比分析70
• 5.4 不分光紅外法汽車尾氣傳感器的試驗研究70-75
• 5.4.1 汽車尾氣傳感器響應時間實驗72-74
• 5.4.2 汽車尾氣傳感器精度測量實驗74-75
• 5.5 本章小結75-76
• 6 總結與展望76-78
• 6.1 總結76-77
• 6.2 展望77-78
• 參考文獻78-82
• 作者簡歷82

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  本文關鍵詞：不分光紅外法汽車尾氣傳感器的內流場分析及結構改進，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：443312