Υπολογισμός φορέα καταλυτικού μετατροπέα αυτοκινήτων

Ο σχεδιασμός του εκπαιδευτικού αυτού αντικειμένου έχει γίνει στο EJS

Το θέμα που παρουσιάζουμε με προσομοίωση στο Easy Java Simulations είναι ο υπολογισμός :

1) του όγκου κυλινδρικού φορέα και

2) του αριθμού των αυλών ροής των καυσαερίων ενός μεταλλικού και ενός κεραμικού καταλυτικού μετατροπέα. Οι φορείς διακρίνονται σε μεταλλικούς και κεραμικούς (είναι στο εσωτερικό του καταλύτη). Χαρακτηριστικά τους είναι ο όγκος και οι αυλοί ροής των καυσαερίων που απεικονίζονται στην επιφάνεια της βάσης τους. Μέσα στους αυλούς ροής της παρακάτω φωτογραφίας ψεκάζονται τρία ευγενή μέταλλα (πλατίνα, παλλάδιο, ρόδιο) και κάνουν την κατάλυση στις αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα για τη μετατροπή των ρύπων (CO, HC, NOX) σε πιο φιλικά αέρια.   Σε αυτήν την εφαρμογή θα υπολογίζεται ο όγκος του φορέα του καταλυτικού μετατροπέα σε συνάρτηση του ύψους και της διαμέτρου αυτού. Επίσης θα υπολογίζεται ο αριθμός των αυλών ροής καυσαερίων μεταβαλλομένης της διαμέτρου του κυλινδρικού φορέα σε αμφότερα τα είδη φορέων (κεραμικού, μεταλλικού). Ταυτόχρονα θα γίνεται ο σχεδιασμός και ο υπολογισμός αυτού ανάλογα με τη διάσταση της ακτίνας ή το ύψους . Ο τύπος που θα εφαρμόσουμε στο μοντέλο μας είναι αυτός της εύρεσης του όγκου κυλίνδρου. Τα δυο slider που χρησιμοποιούμε ρυθμίζουν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο την ακτίνα και το ύψος του φορέα.

Στα τρία πεδία εμφανίζονται τα αποτελέσματα των υπολογισμών (όγκου, αυλών ροής μεταλλικού και κεραμικού φορέα) με μεγάλη ακρίβεια. Επίσης παρουσιάζεται πληροφορία μόνο με το πέρασμα του mouse πάνω από κάθε σημείο της προσομοίωσης.

Η παραδοχή για τον αριθμό αυλών ροής καυσαερίων ανά τετραγωνικό εκατοστό επιφανείας είναι : α) 155 για το μεταλλικό φορέα β) 60 για τον κεραμικό φορέα