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催化转化器内部流场的三维数值模拟的任务书
任务书
1.任务背景
催化转化器是汽车尾气净化系统的重要组成部分，其内部流场对其净化效果和转化效率起着至关重要的作用。因此，开展催化转化器内部流场的三维数值模拟研究对于优化其设计和提高其性能具有重要意义。
2.任务目标
开展催化转化器内部流场的三维数值模拟，研究其内部流场特征、混合与传质过程及其对催化效果和转化效率的影响。具体目标包括：
（1）建立催化转化器的三维模型，包括进口和出口管道以及催化转化器内部的复杂结构；
（2）开展稳态数值模拟，研究催化转化器内部流场特征、温度场分布等，验证模型的可靠性并分析流场对催化反应的影响；
（3）开展传质数值模拟，研究催化转化器内部混合与传质过程，分析不同气体组分的浓度分布及其对催化效果和转化效率的影响；
（4）通过对模拟结果的分析，提出优化催化转化器设计的建议，以提高其催化效果和转化效率。
3.任务内容及进度安排
（1）模型建立：包括催化转化器内部结构的建模以及网格划分，预计完成时间为1周；
（2）稳态数值模拟：采用FLUENT等流体力学软件进行稳态数值模拟，预计完成时间为2周；
（3）传质数值模拟：采用包括扩散、对流等物理过程的质量守恒方程进行传质数值模拟，预计完成时间为2周；
（4）模拟结果分析：对模拟结果进行分析，提出优化建议，预计完成时间为1周。
4.任务成果
完成本次任务后，将获得催化转化器内部流场的三维数值模拟结果以及流场对催化反应的影响，同时提出优化催化转化器设计的建议。任务成果应包括以下内容：
（1）催化转化器的三维模型；
（2）稳态数值模拟结果，包括温度场分布等；
（3）传质数值模拟结果，包括各组分的浓度分布等；
（4）模拟结果分析报告，包括流场对催化效果和转化效率的影响分析以及优化建议。
5.任务要求
（1）能熟练掌握流体力学软件的使用，具有较强的计算机仿真能力；
（2）能够熟练使用计算机编程语言，如Python/MATLAB等；
（3）对催化反应和化学工程领域有基础知识，并具有一定的数学物理背景；
（4）按时高质量完成任务，并按时提交成果报告。
6.参考文献
[1]李志鹏,窦理成,荆岚,等.催化转化器流场仿真研究综述[J].工程塑料应用,2017,45(7):31-34.
[2]谢彦勋,周丽敏.催化转化器性能数值模拟研究进展[J].化工设计通讯,2015(08):44-47.
[3]黄宏增,彭薇.催化转化器内复杂流场研究[J].化学工程,2013(02):113-117.