基于圆筒嵌套和导流式封堵的新型GPF结构设计与参数优化

摘要

论文介绍了一种由圆筒状过滤材料相互嵌套和环形导流式封堵组成的新型CN-DTP GPF(Cylinder nested andDiversion tunel plug type GPF),并对其进行了数值模拟和流场分析.为定量分析CN-DTP GPF结构参数对其压降及流场特性的影响,作者建立了CN-DTP GPF二维模型,并以一个GDI汽油机实际运行工况下的排气参数为例,进行了CFD仿真分析.结果表明,在CN-DTP GPF外径和滤芯长度一定的条件下,滤芯圆筒嵌套层数(圆筒间距)影响压力损失大小,圆筒嵌套层数越多,压力损失也越小,嵌套层数较多时,嵌套层数的增加对压力损失的降低程度并不明显;导流封堵截面形状及结构参数影响滤芯压力损失及流场分布,半圆形和顶角为60°的等腰三角形截面导流封堵产生的压力损失更小,同时半圆形截面导流封堵对滤芯内部流场均匀性指数的提高程度相对更大.