防爆柴油機排氣系統(tǒng)流動特性研究.pdf

1、防爆柴油機作為井下車輛動力之一，憑借其高熱效率、低油耗以及使用安全、操作靈活等優(yōu)勢，應(yīng)用的范圍越來越廣。但防爆柴油機排氣系統(tǒng)內(nèi)排氣水洗箱、排氣柵欄等防爆裝置的安裝增加了排氣系統(tǒng)的阻力，不利于柴油機的換氣和燃燒，導(dǎo)致其動力性和經(jīng)濟性降低。因此，研究如何降低防爆柴油機排氣系統(tǒng)的排氣阻力，對提高防爆柴油機的整機性能具有十分重要的意義。
　　 本文以4100型防爆柴油機為研究對象，運用計算流體動力學(xué)(CFD)技術(shù)及FLUENT分析軟件，

2、對柴油機水夾套排氣歧管、水夾套排氣管、水洗箱和排氣柵欄內(nèi)部流體的流動特性進行分析，并在此基礎(chǔ)上對模型進行結(jié)構(gòu)改進，以降低排氣系統(tǒng)的排氣阻力。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　 1)應(yīng)用FLUENT軟件，對排氣歧管、排氣管以及排氣歧管和排氣管整體模型的內(nèi)部煙氣流場進行分析，得到其內(nèi)部壓力和速度的分布情況，結(jié)果表明，改進后的防爆柴油機煙氣模型，邊側(cè)渦流消失，流通阻力減小，流量增大，在一定程度上提高了防爆柴油機的排氣性能。
　　

3、2)運用三維建模軟件UG，建立了水套式排氣歧管的管壁、內(nèi)部煙氣和冷卻水的幾何模型并進行組裝。利用GAMBIT軟件劃分網(wǎng)格，并應(yīng)用FLUENT軟件模擬排氣歧管的流體流動和傳熱以及流體與排氣歧管之間的耦合傳熱，得出內(nèi)部流場和溫度場分布狀況。結(jié)果表明原水套式排氣歧管及改進后模型的表面溫度均不超過423K，滿足安全防爆的要求。
　　 3)建立了排氣水洗箱內(nèi)部流場的氣液兩相流模型，對排氣水洗箱原模型、單阻煙板模型、雙阻煙板模型進行了數(shù)值模