随着社会的发展,人类活动造成的环境污染越来越严重。近年来出现的雾霾天气等大气污染使得人们对环境保护的关注度有所增加。机动车保有量的持续增长使得机动车尾气排放在大气污染中扮演了越来越重的角色。柴油机由于其动力性、经济性等优点被广泛使用,但是颗粒和氮氧化物排放比较严重,尤其是氮氧化物的排放在废气污染物排放中占有较高的比重。为了满足柴油机国Ⅳ排放法规国内广泛采用的是优化缸内燃烧加后处理的技术方案。气流和喷雾的均匀性越高,催化净化器的氮氧化物转化效率越高。本文利用实验加仿真的方法对影响均匀性的因素进行了研究,优化了产品结构和喷射安装位置。在催化净化器仿真分析中将载体作为多孔介质处理,搭建实验台研究了多种规格载体的阻力特性,得到了载体阻力特性的拟合公式,并对公式的正确性和可信度进行了验证。利用载体阻力特性拟合公式,对催化净化器进行了流动仿真分析,优化了多孔管的排布角、穿孔率、堵盖形状、端盖形状和载体位置。对仿真分析得到的流动均匀性较好的结构,进行不同喷射方案的仿真分析,喷射方案主要包括喷射器安装位置和喷射角度。对仿真分析得到的喷雾均匀性较好的三种喷射方案进行氮氧化物转化效率实验。实验按照GB17691-2005标准规定的测试方法进行,使用ESC循环对三种喷射方案进行了实验。最后对全文进行总结,并对不足之处的后续工作进行了展望。