一種測試發動機催化轉換器流動與轉換性能的實驗裝置的制作方法

本發明屬于機械領域，具體涉及一種測試發動機催化轉換器流動與轉換性能的實驗裝置。

背景技術：

現有的發動機催化轉換器后處理實驗測試裝置大多數使用實驗發動機模擬車輛真實運行工況，且實驗發動機多采用金屬殼體的催化轉換器，其缺點是實驗發動機的工況無法精確控制，每次實驗過程中的尾氣成分和含量不穩定，且尾氣中含有大量固體懸浮顆粒，實驗結束后整臺裝置清洗困難。其次，由于采用金屬殼體的催化轉換器，不能利用piv測速系統，其數據測量范圍有限，無法獲取催化轉換器擴張管及收縮管內的速度分布和壓力分布規律，且可視性不強，不易觀察和分析。更為重要的是，在需要進行多組催化轉化器對比實驗的情況下，現有的發動機催化轉換器后處理實驗測試裝置無法同時進行多組具有不同類型載體的催化轉換器在同一工況下的流動與轉換性能的對比實驗，費時費力。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對發動機催化轉換器后處理實驗測試裝置現有技術中存在的缺陷，提供一種測試發動機催化轉換器流動與轉換性能的實驗裝置。本發明使用六個單一氣體鋼瓶，通過尾氣混合罐混合六種單一氣體來制備尾氣成分混合氣，利用得到的尾氣成分混合氣代替實驗發動機排放的尾氣進行模擬實驗；溫度采集與控制系統按照不同工況下、各單一氣體在汽車尾氣中所占比重精確控制減壓閥與流量控制閥的開度，實現發動機不同運行工況的精確模擬；采用耐高溫玻璃殼體的催化轉換器，并增加piv測速系統，結合insight圖像處理軟件，得到催化轉換器擴張管及收縮管內的速度場數據，然后利用拉格朗日方法與poisson法等方法進行數據處理，進而獲得催化轉換器擴張管及收縮管內的壓強分布；通過增加分歧管組件，本發明可同時進行多組具有不同類型載體的催化轉換器在同一工況下的流動與轉換性能的對比實驗，相比現有的發動機催化轉換器后處理實驗測試裝置，測量范圍更大，測試效率更高，對比分析更加省時省力。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種測試發動機催化轉換器流動與轉換性能的實驗裝置，其特征在于由氣體混合組件、混合氣電加熱系統、分歧管組件、催化轉換器組件、尾氣分析儀系統、piv測速系統、臺架裝置、溫度采集與控制系統組成；氣體混合組件與piv測速系統中的示蹤粒子發生器通過法蘭連接，示蹤粒子發生器與混合氣電加熱系統通過混合氣電加熱器連接管接通，連接處通過法蘭連接，混合氣電加熱系統中的混合氣電加熱器排氣管與分歧管組件中的分歧管進氣管通過法蘭連接，分歧管組件中的分歧管排氣管與催化轉換器組件中的開關閥通過法蘭連接，尾氣分析儀系統置于臺架上，其鉗夾式取樣探頭夾持在催化轉換器組件中的伸長管上，經伸長管上的開孔插入伸長管內，piv測速系統和溫度采集與控制系統均置于臺架上方，溫度采集與控制系統中的熱電偶插入催化轉換器組件的過渡管和伸長管中部；氣體混合組件由鋼瓶、減壓閥、流量控制閥、尾氣混合罐連接管、尾氣混合罐組成，本發明設有六個單一氣體鋼瓶，六個減壓閥、六個流量控制閥，以及六根尾氣混合罐連接管，六個單一氣體鋼瓶內的單一氣體分別為一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、甲烷、乙烯和乙炔，每個鋼瓶與減壓閥通過螺紋連接，減壓閥與流量控制閥通過法蘭連接，流量控制閥與尾氣混合罐連接管通過法蘭連接，尾氣混合罐連接管與尾氣混合罐進氣管通過法蘭連接，尾氣混合罐連接管用于連接流量控制閥與尾氣混合罐，尾氣混合罐由尾氣混合罐罐體、尾氣混合罐進氣管、尾氣混合罐排氣管以及折流板組成，折流板焊接在尾氣混合罐內表面，交叉等距排布在尾氣混合罐內部兩側，用于充分混合多種單一氣體。

進一步所述混合氣電加熱系統由溫度控制柜、混合氣電加熱器、混合氣電加熱器鞍座和混合氣電加熱器連接管組成，其中混合氣電加熱器由混合氣電加熱器殼體、混合氣電加熱器進氣管、混合氣電加熱器排氣管組成，混合氣電加熱器進氣管與混合氣電加熱器連接管通過法蘭連接，混合氣電加熱器排氣管與分歧管進氣管通過法蘭連接，實驗前向溫度控制柜輸入本次實驗工況下的尾氣成分混合氣溫度，通過溫度控制柜控制，使得混合氣電加熱器殼體內部尾氣成分混合氣溫度保持恒定。

進一步所述分歧管組件由分歧管管體、分歧管進氣管、分歧管排氣管組成，分歧管進氣管與混合氣電加熱器排氣管通過法蘭連接，分歧管排氣管與催化轉換器組件中的開關閥通過法蘭連接，分歧管排氣管有三根，可分別接通三組催化轉換器組件。

進一步所述催化轉換器組件由開關閥、過渡管、石英卡套、催化轉換器、伸長管組成，其中，石英卡套有兩個，即第一石英卡套和第二石英卡套，開關閥與分歧管排氣管通過法蘭連接，開關閥與過渡管通過法蘭連接，通過打開或關閉開關閥，本裝置可實現單組和多組實驗的切換，催化轉換器前殼體與過渡管通過第一石英卡套連接，催化轉換器后殼體與伸長管通過第二石英卡套連接，過渡管及伸長管中部均設有小型裸露k型熱電偶，用以測量催化轉換器進、排氣口溫度，催化轉換器內部由殼體、襯墊、載體及密封環組成，且催化轉換器殼體分為兩節，即前殼體和后殼體，兩節玻璃殼體通過螺紋連接，便于實驗結束時旋出兩節殼體，進行載體的更換，連接處設有密封環，防止漏氣，襯墊置于載體外表面，并隨載體一同放入前殼體內，伸長管尾端設有法蘭，用來連接外部管道，實驗過程中產生的尾氣經外部管道排入大氣中。前殼體、后殼體材質均為1000攝氏度耐高溫透明玻璃，以便所述piv測速系統對催化轉換器內示蹤粒子進行拍攝，本發明的三組催化轉換器組件內部結構及連接方式均相同，僅催化轉化器的載體類型不同，如常規單一載體催化轉換器、雙載體催化轉換器及變孔密度載體催化轉換器。

進一步所述尾氣分析儀系統由尾氣分析儀、鉗夾式取樣探頭組成，尾氣分析儀與鉗夾式取樣探頭通過螺紋連接，鉗夾式取樣探頭夾持在催化轉換器組件中的伸長管上，經伸長管中部的開孔插入伸長管內，通過尾氣分析儀分析后即可獲得催化轉換器出口處的尾氣成分，本發明選用的尾氣分析儀為英國凱恩auto52汽車尾氣分析儀。

進一步所述piv測速系統由示蹤粒子發生器、同步器、激光器固定連接裝置、攝像機固定連接裝置組成，其中，激光器固定連接裝置由激光器、固定鋼套、激光器伸縮桿、激光器滑動裝置組成，本發明使用的激光器固定連接裝置共三套，攝像機固定連接裝置由攝像機、固定罩、攝像機伸縮桿、攝像機滑動裝置組成，本發明使用的示蹤粒子發生器為雙流型霧化器，主要由示蹤粒子發生器進氣管、示蹤粒子發生器主體和示蹤粒子發生器排氣管組成，本發明采用的示蹤粒子為平均直徑在2~5μm范圍內的二氧化鈦粉末，示蹤粒子發生器與混合氣電加熱器連接管、尾氣混合罐排氣管均通過法蘭連接，同步器分別與計算機、激光器、攝像機通過連接線連接并正常工作。固定罩內部為空心圓柱狀，實驗時，攝像機放入固定罩內部實現緊固，實驗結束后攝像機可從固定罩中取下，固定罩和攝像機滑動裝置通過攝像機伸縮桿相連，攝像機伸縮桿可沿水平面伸縮，其左端焊接在攝像機固定罩上，右端焊接在攝像機滑動裝置上，使得攝像機固定罩可沿水平方向移動，同時攝像機滑動裝置具有沿第一軌道方向移動的自由度，操作人員可通過移動攝像機滑動裝置的位置，并調整攝像機伸縮桿長度來調整攝像機拍攝的位置；固定鋼套和激光器滑動裝置通過激光器伸縮桿相連，激光器伸縮桿可沿水平面伸縮，其左端焊接在固定缸套上，右端焊接在激光器滑動裝置上，使得固定缸套可沿水平方向移動，激光器放在固定鋼套內，激光器滑動裝置具有沿第二軌道方向移動的自由度，操作人員可通過移動激光器滑動裝置來調整激光器的位置。

進一步所述臺架裝置由第一軌道、第二軌道、催化轉換器鞍座、混合氣電加熱器鞍座、臺架組成，其中催化轉換器鞍座左右兩側各焊有兩個矩形環，使用薄金屬片穿過左右矩形環可將催化轉換器固定在催化轉換器鞍座上，第一軌道為u形軌道，催化轉換器鞍座、混合氣電加熱器鞍座均通過螺栓固定在臺架上，第一軌道以及第二軌道均焊接在臺架上。

進一步所述溫度采集與控制系統由計算機、小型裸露k型熱電偶、接線端子板、數據采集板組成，計算機上裝有溫度采集與顯示軟件、流量、濃度與壓強監控可視化軟件，小型裸露k型熱電偶一端設在催化轉換器組件的過渡管及伸長管中部，用以測量催化轉換器進、排氣口溫度，小型裸露k型熱電偶另一端連接接線端子板，接線端子板和數據采集板相連，數據采集板插在計算機主板上，計算機通過溫度采集與顯示軟件實時獲取進、排氣口溫度，同時，減壓閥與流量控制閥通過控制線與計算機相連，計算機通過流量、濃度與壓強監控可視化軟件，按照不同工況下、單一氣體在汽車尾氣中所占比重精確控制減壓閥與流量控制閥的開度，從而實現發動機不同運行工況的精確模擬。

本發明的積極效果是：利用制得的尾氣成分混合氣代替實驗發動機排放的尾氣進行發動機催化轉換器流動與轉換性能的測試實驗，利用計算機精確控制減壓閥與流量控制閥的開度，實現發動機不同運行工況的精確模擬，所得尾氣成分混合氣的壓強、溫度、流速、組分及濃度非常穩定且精確可控，實驗結束后整臺裝置清洗方便；采用耐高溫玻璃殼體的催化轉換器，并增加piv測速系統，結合圖像處理軟件，得到速度分布，然后利用拉格朗日方法與poisson法等方法等進行數據處理，進而獲得催化轉換器擴張管及收縮管內的壓強分布，相比現有的催化轉換器后處理裝置，本發明測量范圍更大，可視性更強；通過增加分歧管組件，本發明可同時進行多組具有不同類型載體的催化轉換器在同一工況下的流動與轉換性能的對比實驗，相比現有的發動機催化轉換器后處理實驗測試裝置，測量范圍更大，測試效率更高，對比分析更加省時省力。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明所述一種測試發動機催化轉換器流動與轉換性能的實驗裝置的基本結構示意圖

圖2是本發明所述尾氣混合罐內部結構示意圖

圖3是本發明所述催化轉換器組件示意圖

圖4是本發明所述變孔密度載體催化轉換器內部結構示意圖

圖5是本發明所述激光器固定連接裝置示意圖

圖6是本發明所述攝像機固定連接裝置示意圖

圖7是本發明所述分歧管組件結構示意圖

圖1-圖7中，1是一氧化碳鋼瓶，2是一氧化氮鋼瓶，3是二氧化氮鋼瓶，4是甲烷鋼瓶，5是乙烯鋼瓶，6是乙炔鋼瓶，7是減壓閥，8是流量控制閥，9是尾氣混合罐連接管，10是尾氣混合罐進氣管，11是尾氣混合罐，12是尾氣混合罐罐體，13是尾氣混合罐排氣管，14是示蹤粒子發生器進氣管，15是示蹤粒子發生器主體，16是示蹤粒子發生器排氣管，17是混合氣電加熱器連接管，18是示蹤粒子發生器，19是混合氣電加熱器進氣管，20是混合氣電加熱器，21是混合氣電加熱器殼體，22是混合氣電加熱器鞍座，23是混合氣電加熱器排氣管，24是分歧管組件,25是臺架，26是攝像機固定連接裝置，27是第一軌道，28是催化轉換器鞍座,29是矩形環，30是薄金屬片，31是催化轉換器組件，32是接線端子板，33是鉗夾式取樣探頭，34是尾氣分析儀，35是計算機，36是數據采集板，37是同步器，38是第二軌道，39是激光器固定連接裝置，40是溫度控制柜，41是折流板，42是開關閥，43是過渡管，44是第一石英卡套，45是催化轉換器，46是第二石英卡套，47是伸長管，48是小型裸露k型熱電偶，49是前殼體，50是后殼體，51是載體，52是襯墊，53是密封環，54是激光器，55是固定鋼套，56是激光器伸縮桿，57是激光器滑動裝置，58是固定罩，59是攝像機，60是攝像機伸縮桿，61是攝像機滑動裝置，62是分歧管管體，63是分歧管進氣管，64是分歧管排氣管。

具體實施方式

如圖1-圖7所示，本發明的一種測試發動機催化轉換器流動與轉換性能的實驗裝置由氣體混合組件、混合氣電加熱系統、分歧管組件21、催化轉換器組件31、尾氣分析儀系統、piv測速系統、臺架裝置、溫度采集與控制系統組成；氣體混合組件與示蹤粒子發生器18通過法蘭連接，示蹤粒子發生器18與混合氣電加熱系統通過混合氣電加熱器連接管17接通，連接處為法蘭連接，混合氣電加熱系統中的混合氣電加熱器排氣管23與分歧管進氣管63通過法蘭連接，分歧管排氣管64與催化轉換器組件中的開關閥42通過法蘭連接，尾氣分析儀34置于臺架上，其鉗夾式取樣探頭33夾持在催化轉換器組件中的伸長管47上，經伸長管47上的開孔插入伸長管47內，piv測速系統和溫度采集與控制系統均置于臺架25上方，溫度采集與控制系統中的小型裸露k型熱電偶48插入催化轉換器組件的過渡管43和伸長管47中部；所述氣體混合組件由鋼瓶、減壓閥7、流量控制閥8、尾氣混合罐連接管9、尾氣混合罐11組成，本發明設有六個單一氣體鋼瓶，六個減壓閥7、六個流量控制閥8，以及六根尾氣混合罐連接管9，六個單一氣體鋼瓶1、2、3、4、5和6內的單一氣體分別為一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、甲烷、乙烯和乙炔，每個鋼瓶與減壓閥7通過螺紋連接，減壓閥7與流量控制閥8通過法蘭連接，流量控制閥8與尾氣混合罐連接管9通過法蘭連接，尾氣混合罐連接管9與尾氣混合罐進氣管10通過法蘭連接，尾氣混合罐連接管9用于連接流量控制閥8與尾氣混合罐11，尾氣混合罐11由尾氣混合罐罐體12、尾氣混合罐進氣管10、尾氣混合罐排氣管13以及折流板41組成，折流板41焊接在尾氣混合罐11內表面，交叉等距排布在尾氣混合罐11內部兩側，用于充分混合多種單一氣體，本發明的溫度采集與控制系統會按照不同工況下、單一氣體在汽車尾氣中所占比重精確控制減壓閥7與流量控制閥8的開度，六種不同單一氣體便按設計壓強和設計質量分數進入尾氣混合罐11內，經多個折流板41混合后，尾氣混合罐排氣管13輸出實驗尾氣成分混合氣，利用得到的尾氣成分混合氣代替實驗發動機排放的尾氣進行模擬實驗。

所述混合氣電加熱系統由溫度控制柜40、混合氣電加熱器20、混合氣電加熱器鞍座22和混合氣電加熱器連接管17組成，其中混合氣電加熱器20由混合氣電加熱器殼體21、混合氣電加熱器進氣管19、混合氣電加熱器排氣管23組成，混合氣電加熱器進氣管19與混合氣電加熱器連接管17通過法蘭連接，混合氣電加熱器排氣管23與分歧管進氣管63通過法蘭連接，實驗前向溫度控制柜40輸入本次實驗工況下的尾氣成分混合氣溫度，通過溫度控制柜40控制，使得混合氣電加熱器殼體21內部尾氣成分混合氣溫度保持恒定。

所述分歧管組件24由分歧管管體62、分歧管進氣管63、分歧管排氣管64組成，分歧管進氣管63與混合氣電加熱器排氣管23通過法蘭連接，分歧管排氣管64與催化轉換器組件中的開關閥42通過法蘭連接，分歧管排氣管64有三根，可分別接通三組催化轉換器組件。

所述催化轉換器組件31由開關閥42、過渡管43、石英卡套、催化轉換器45、伸長管47組成，其中，石英卡套有兩個，即第一石英卡套44和第二石英卡套46，開關閥42與分歧管排氣管64通過法蘭連接，開關閥42與過渡管43通過法蘭連接，通過打開或關閉開關閥42，本裝置可實現單組和多組實驗的切換，催化轉換器前殼體49與過渡管43通過第一石英卡套44連接，催化轉換器后殼體50與伸長管47通過第二石英卡套46連接，過渡管43及伸長管47中部均設有小型裸露k型熱電偶48，用以測量催化轉換器45進、排氣口溫度，催化轉換器45內部由殼體、襯墊52、載體51及密封環53組成，且催化轉換器殼體分為兩節，即前殼體49和后殼體50，兩節玻璃殼體通過螺紋連接，便于實驗結束時旋出兩節殼體，進行載體51的更換，連接處設有密封環53，防止漏氣，襯墊52置于載體51外表面，并隨載體51一同放入后殼體50內，伸長管47尾端設有法蘭，用來連接外部管道，實驗過程中產生的尾氣經外部管道排入大氣中，前殼體49、后殼體50材質均為1000攝氏度耐高溫透明玻璃，以便所述piv測速系統對催化轉換器45內示蹤粒子進行拍攝，本發明的三組催化轉換器組件31內部結構及連接方式均相同，僅催化轉化器45的載體51類型不同，如常規單一載體催化轉換器、雙載體催化轉換器及變孔密度載體催化轉換器。

所述尾氣分析儀系統由尾氣分析儀34、鉗夾式取樣探頭33組成，尾氣分析儀34與鉗夾式取樣探頭33通過螺紋連接，鉗夾式取樣探頭33夾持在催化轉換器組件31中的伸長管47上，經伸長管47中部的開孔插入伸長管47內，通過尾氣分析儀34分析后即可獲得催化轉換器45出口處的尾氣成分，本發明選用的尾氣分析儀34為英國凱恩auto52汽車尾氣分析儀。

所述piv測速系統由示蹤粒子發生器18、同步器37、激光器固定連接裝置39、攝像機固定連接裝置26組成，其中，激光器固定連接裝置39由激光器54、固定鋼套55、激光器伸縮桿56、激光器滑動裝置57組成，本發明使用的激光器固定連接裝置39共三套，攝像機固定連接裝置26由攝像機59、固定罩58、攝像機伸縮桿60、攝像機滑動裝置61組成，本發明使用的示蹤粒子發生器18為雙流型霧化器，主要由示蹤粒子發生器進氣管14、示蹤粒子發生器主體15和示蹤粒子發生器排氣管16組成，本發明采用的示蹤粒子為平均直徑在2~5μm范圍內的二氧化鈦粉末，示蹤粒子發生器18與混合氣電加熱器連接管17、尾氣混合罐排氣管13均通過法蘭連接，同步器37分別與計算機35、激光器54、攝像機59通過連接線連接并正常工作，固定罩58內部為空心圓柱狀，實驗時，攝像機59放入固定罩58內部實現緊固，實驗結束后攝像機59可從固定罩58中取下，固定罩58和攝像機滑動裝置61通過攝像機伸縮桿60相連，攝像機伸縮桿60可沿水平面伸縮，其左端焊接在固定罩58上，右端焊接在攝像機滑動裝置61上，使得固定罩58可沿水平方向移動，同時攝像機滑動裝置61具有沿第一軌道方向移動的自由度，操作人員可通過移動攝像機滑動裝置61的位置，并調整攝像機伸縮桿60長度來調整攝像機59拍攝的位置；固定鋼套55和激光器滑動裝置57通過激光器伸縮桿56相連，激光器伸縮桿56可沿水平面伸縮，其左端焊接在固定缸套55上，右端焊接在激光器滑動裝置57上，使得固定缸套55可沿水平方向移動，激光器54放在固定鋼套55內，激光器滑動裝置57具有沿第二軌道方向移動的自由度，故操作人員可通過移動激光器滑動裝置57來調整激光器54的位置。

所述臺架裝置由第一軌道27、第二軌道38、催化轉換器鞍座28、混合氣電加熱器鞍座22、臺架25組成，其中催化轉換器鞍座28左右兩側各焊有兩個矩形環29，使用薄金屬片30穿過左右矩形環29可將催化轉換器45固定在催化轉換器鞍座28上，第一軌道27為u形軌道，催化轉換器鞍座28、混合氣電加熱器鞍座22均通過螺栓固定在臺架25上，第一軌道27以及第二軌道38均焊接在臺架上。

所述溫度采集與控制系統由計算機35、小型裸露k型熱電偶48、接線端子板32、數據采集板36組成，計算機35上裝有溫度采集與顯示軟件、流量、濃度與壓強監控可視化軟件，小型裸露k型熱電偶48一端設在催化轉換器組件的過渡管43及伸長管47中部，用以測量催化轉換器45進、排氣口溫度，小型裸露k型熱電偶48另一端連接接線端子板32，接線端子板32和數據采集板36相連，數據采集板36插在計算機35主板上，計算機35通過溫度采集與顯示軟件實時獲取催化轉換器45進、排氣口溫度，同時，減壓閥7與流量控制閥8通過控制線與計算機35相連，計算機35通過流量、濃度與壓強監控可視化軟件，按照不同工況下、單一氣體在汽車尾氣中所占比重精確控制減壓閥7與流量控制閥8的開度，從而實現發動機不同運行工況的精確模擬。

結合圖1-圖7，實驗開始前，連接好各裝置，打開計算機35，檢查計算機35能否進行正常數據采集與壓強、流量控制，同時，檢查整個裝置中各儀器能否正常工作，檢查各個管道連接處是否氣密可靠，檢查各儀器線路是否接觸良好，檢查催化轉換器45內載體51是否換新，調整激光器54照射平面和攝像機59拍攝平面過催化轉換器45中心軸線，且激光器54照射平面與攝像機59拍攝平面平行，待檢查正常后，向流量、濃度與壓強監控可視化軟件輸入本次實驗工況下各鋼瓶的輸出流量及壓強，向溫度控制柜40輸入本次實驗工況下的尾氣成分混合氣溫度，待預熱30秒后開始實驗。

結合圖1-圖7，實驗裝置運行時，開啟激光器54和攝像機59，打開六個單一氣體鋼瓶1、2、3、4、5和6，溫度采集與控制系統會按照不同工況下、單一氣體在汽車尾氣中所占比重精確控制減壓閥7與流量控制閥8的開度，使得六種不同單一氣體按設計質量分數進入尾氣混合罐11內，經多個折流板41混合，尾氣混合罐排氣管13輸出實驗尾氣成分混合氣，尾氣成分混合氣通過示蹤粒子發生器18后將大量示蹤粒子均勻散布在混合氣電加熱器殼體21內進行加熱，當尾氣成分混合氣通過催化轉換器45時，溫度采集與控制系統通過過渡管43及伸長管47中部的小型裸露k型熱電偶48實時獲取催化轉換器45進、排氣口溫度，利用攝像機59拍攝示蹤粒子位置分布，結合insight圖像處理軟件，可獲得催化轉換器45擴張管內的速度場數據，尾氣分析儀34可以實時獲得伸長管47內氣體的成分及其所占比重，當需要測量收縮管時，取下激光器固定連接裝置39，將其反方向安裝在第二軌道38上，同時，沿第一軌道27移動攝像機固定連接裝置26至u形軌道另一邊，調整激光器54照射平面與和攝像機59拍攝平面過催化轉換器45中心軸線，且激光器54照射平面與攝像機59拍攝平面平行，其余操作與測量擴張管時保持一致。

參見圖1、圖5及圖6，實驗結束后，將溫度控制柜40、激光器54、攝像機59、尾氣分析儀34關閉，待5分鐘后關閉六個單一氣體鋼瓶的氣體輸出，將尾氣混合罐連接管9和尾氣混合罐進氣管10分開，并向尾氣混合罐進氣管10中通入空氣，使得裝置中殘余的尾氣成分混合氣完全排出，以免裝置中殘余的尾氣成分混合氣影響下一次實驗。若要做不同工況的實驗，實驗前只需向溫度控制柜40輸入下次實驗工況下的尾氣溫度，并修改計算機35流量、濃度與壓強監控可視化軟件中輸出壓強與流量參數，溫度采集與控制系統便可精確控制減壓閥7與流量控制閥8的閥門開度，不同工況下其余操作過程均相同。實驗結束后，利用tecplot軟件對piv測速系統得到的速度場數據進行后處理，可獲得催化轉換器45擴張管及收縮管內的速度分布，此外，通過拉格朗日方法（或歐拉方法）對piv測速系統得到的速度場數據進行計算，可得到流場中的壓強梯度，通過poisson法（或直接空間積分法）對壓強梯度進行處理，進而求得催化轉換器45擴張管及收縮管內的壓強分布，通過比較實驗前后各尾氣成分混合氣組分所占比重，可計算出所述催化轉換器45對尾氣成分混合氣中各單一氣體的轉化率。

以上所述為本發明專利關于汽油機的實施例而已，但本發明專利不應該局限于該實施例和附圖所公開的內容，對于柴油機，亦可根據其尾氣成分調整各個鋼瓶內單一氣體成分或微粒。所以凡是不脫離本發明專利所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發明專利保護的范圍。