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作者：唐茜;刘琦;简然;
单位：湖北工业大学工业设计学院;
摘要：为提高催化转化器的催化效率，改善其内流场的流动均匀性，减小其压力损失，采用流线型设计与CFD数值模拟技术并借助正交试验与TOPSIS法对催化转化器进行优化设计。首先，采用流线型设计，在传统催化转化器流场特性及结构尺寸的基础上，设计一款装有导流装置的流线型催化转化器，以改善其流场分布；其次，运用CFD模拟催化转化器的内部流动，通过正交试验选出具有代表性的结构参数来进行研究，然后，引入TOPSIS来弥补正交试验只能处理单个指标的缺陷，从而选取优化设计的最佳参数；最后，将优化后的催化转化器与传统催化转化器进行CFD结果的对比分析。结果表明，相比传统催化转化器，优化后的催化转化器内流场的流动均匀性更高、压力损失更小，在载体入口端部的流动均匀性提高了3.4%，压力损失下降29.2%；优化后的催化转化器相比优化前减弱了载体中间区域的集中热应力，且其扩张管壁面附近的涡流区域更小，因此优化后的催化转化器能有效提高载体的利用率以及使用寿命。
关键词：催化转化器;;流线型设计;;CFD;;正交试验;;TOPSIS;;优化设计
基金资助：人工智能背景下工业设计专业教学模式研究与探索（21Q075）
