降低柴油机的噪声及有害气体排放是当今世界的一项重要研究课题。排气净化消声器不仅能够实现柴油机尾气净化和排气噪声控制双重功能,而且还可以节省空间,因而具有广泛的应用前景。本文对柴油机排气净化消声器的声学性能、流场分布、阻力损失和净化效果进行了系统研究。基于粘性流中的声传播理论,建立了微小孔道和催化载体的传递矩阵,进而计算催化载体的声学性能。根据催化转化器的结构形式,将其分为两部分:连接空腔和催化载体,分别用有限元法和传递矩阵法对这两部分建立数学模型,并由连续性条件将它们耦合在一起,从而计算出整个催化转化器的传递损失。通过催化载体的传递损失计算结果与实验测量结果的比较,验证了本文方法的正确性。将催化载体作为多孔介质,建立了催化转化器的流动模型。使用计算流体动力学软件模拟计算催化转化器的流场分布和压力损失,分析了载体参数、气流速度、入口锥角等因素对催化转化器流场分布的影响,为催化转化器的结构优化设计提供参考。将催化转化器的各种化学反应机理与控制方程一起构建了催化转化器的数学模型,分别建立了氧化催化转化器载体单孔道模型和整体模型,使用CFD软件并从化学反应动力学角度进行了分析,得剑了有害组分的转化率随温度的变化规律以及有害成分在孔道内的质量分布图,为催化剂活性组分涂覆提供参考。设计了一款柴油机排气净化消声器,并对其声学性能、阻力损失和净化效果进行了模拟计算分析,研究了进口方式、内部连接管和管口导流对净化消声器总体性能的影响。