CFD simulations of platinum hydrogen catalyst with application in heavy-duty combustion engine

Sammanfattning

Transportsektorn är en av de mest förorenande sektorerna i Europa, och dess avkarboniseringhar gjort små framsteg under de senaste 20 åren. Denna avhandling undersöker användningenav katalytisk väteförbränning (CHC) över platina som en metod för att förvärma insugsluften i tunga förbränningsmotorer under kallstartsförhållanden. Syftet är att minska utsläppen och samtidigt stödja omställningen mot utsläppsfria fordon. Med hjälp av CFD-programvaran STAR-CCM+ implementerades en detaljerad ytreaktionsmekanism för att simulera CHC i enenskild kanal av en kommersiell monolitisk katalysator.En serie parametriska studier genomfördes för att utvärdera inverkan av viktiga design- och driftsvariabler, inklusive kanalitet, katalysatorlängd, luft-till-bränsle-ekvivalensförhållande (λ)och inloppstemperatur. Resultaten visar att vätekonversionen är som högst när katalysatorn är längre och blandningen är rikare.I samtliga fall uppnås en hög vätekonversion ett lovande resultat som dock kräver valideringoch vidare undersökning för att bekräftas