%0 Journal Article
%T An Experimental Study of Flow and Thermal Transient Response in a Race-Track Monolith Catalytic Converter Etude exp¨¦rimentale de l'¨¦coulement et de la r¨¦ponse thermique en r¨¦gime transitoire dans un pot catalytique muni d'un monolithe de forme ovale
%A Leclerc J. P.
%A Schweich D.
%A Siemund S.
%A Villermaux J.
%J Oil & Gas Science and Technology
%D 2006
%I Institut Fran?ais du P¨¦trole
%R 10.2516/ogst:1994042
%X A model for the pressure drop was proposed and compared to experimental results. Global flow characteristics and velocity distribution were studied from residence time distribution measurements in a race-trackmonolith. Significant dead volumes were detected and the velocity distribution was determined. The effect of flow-rate, inlet tube diameter and flow deflector was investigated. Study of the time evolution of outlet temperature and temperature distribution in a monolith coated or not with catalyst makes it possible to determine the thermal characteristics of heat-up. The influence of flow rate, velocity distribution and developing laminar flow regime in the channel were qualitatively estimated. Theses results allow one to determine the hydrodynamic and thermal behavior of the catalytic converter and to propose reliable and realistic assumptions for subsequent modeling. Chaque ann¨¦e, un v¨¦hicule de moyenne cylindr¨¦e rejette dans l'atmosph¨¨re 240 kg de monoxyde de carbone, 40 kg d'oxyde d'azote et 77 kg d'hydrocarbures [1]. Si le moteur propre semble ¨ºtre la meilleure solution pour l'avenir, le pot catalytique est aujourd'hui la seule solution envisageable. Le fonctionnement du pot catalytique est satisfaisant lorsque la voiture roule ¨¤ une vitesse constante. Cependant, il n'en est pas de m¨ºme lors du d¨¦marrage ¨¤ froid pendant lequel de nombreux probl¨¨mes subsistent, comme le montre la figure 1. Plusieurs mod¨¨les ont ¨¦t¨¦ d¨¦velopp¨¦s afin de comprendre et d'am¨¦liorer les performances du pot catalytique [2, 3, 11, 12 et 13]. Cependant, suivant les hypoth¨¨ses faites, ces mod¨¨les fournissent des r¨¦sultats plus ou moins contradictoires. Une ¨¦tude exp¨¦rimentale a donc ¨¦t¨¦ effectu¨¦e afin de mieux cerner les processus qui gouvernent le fonctionnement du pot catalytique et de proposer des hypoth¨¨ses r¨¦alistes pour la mod¨¦lisation. Un mod¨¨le d'estimation de la perte de charge a ¨¦t¨¦ propos¨¦ et compar¨¦ aux r¨¦sultats exp¨¦rimentaux. Comme le montre la figure 4a, les r¨¦sultats exp¨¦rimentaux et th¨¦oriques sont en accord. La perte de charge ¨¤ travers le monolithe est du m¨ºme ordre de grandeur que celle ¨¤ travers l'ensemble des ¨¦l¨¦ments qui composent la rampe d'¨¦chappement (voir fig. 4b). En raison de la faible perte de charge ¨¤ travers le monolithe, l'¨¦tude locale des distributions de temps de s¨¦jour peut ¨ºtre effectu¨¦e en supposant le profil de pression uniforme. Les caract¨¦ristiques globales de l'¨¦coulement et les profils de vitesse ont ¨¦t¨¦ mesur¨¦s sur un monolithe de forme ovale ¨¤ l'aide de la m¨¦thode des distributions de temps de s¨¦jour. Le dispositif utilis¨¦ est re
%U http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1994042