基于试验分析的防爆柴油机进排气歧管优化研究

由于国家防爆柴油机标准的特殊要求,防爆柴油机与普通车用柴油机的进、排气歧管在结构上区别很大,有些防爆柴油机进、排气歧管采用焊接结构,流通阻力大,通过流体分析软件分析并优化防爆柴油机进、排气歧管的流道,减小进排气阻力,减小能量损失。并通过发动机台架试验验证歧管结构优化前后的防爆柴油机性能与排放。试验结果表明:防爆进、排气歧管优化后,扭矩平均增加1.38%;功率平均增加4.02%;油耗率平均下降1.05%;进气流量平均增加1.97%;CO排放量平均下降38.82%;NOX排放量平均下降5.81%,优化后的防爆进、排气歧管使防爆柴油机的各项性能得到提升。     

一体式水冷进、排气歧管的试验研究

针对某型煤矿用防爆柴油机的进、排气在缸体一侧的结构特点,通过流体力学模型分析及优化,设计了一体式水冷进、排气歧管。对装有优化后一体式水冷进、排气歧管的防爆柴油机进行了台架试验,试验结果满足MT 990-2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》的要求,为解决同类问题提供参考。     

防爆柴油机进排气歧管的优化设计

目前常用的不锈钢焊接成型的进排气歧管结构对防爆柴油机性能造成不良影响,应用有限元分析软件ANSYS对进排气歧管进行分析,并提出优化设计方案。通过发动机台架试验,研究进气歧管优化前后防爆柴油机动力性能的改变。试验结果表明,对进排气歧管流道进行改进设计后,防爆柴油机扭矩平均提高1.47%,燃油消耗率减少3.67%,空气进气流量平均增加17.5 kg/h,防爆柴油机动力性能得到提高。     

煤矿用防爆水冷进排气歧管的仿真分析

根据某型煤矿用防爆柴油机的进排气布置在缸体一侧的结构特点,通过理论分析,应用流体仿真分析软件,对符合煤矿安全要求的一体式防爆进排气歧管进行了仿真分析,得出其压力场和温度场,然后对进排气歧管进行了优化改进。优化后,进排气由歧管到气道之间的过渡更顺畅,速度和压力分布更加均匀,局部低速区域得到缓解,进排气凸台处流动分布比优化前顺畅很多,速度和压力的分布也比优化前均匀,为解决同类问题提供了参考。     

防爆柴油机排气歧管冷却系统固流耦合热分析

防爆柴油机排气歧管采用夹层水套来冷却,由于管壁与烟气和冷却水之间的边界条件复杂,所以施加边界条件困难。固流耦合的办法可以将固、流结合面上比较难确定的外部边界转化为系统的内部边界。以6105FB防爆柴油机排气歧管为例,模拟排气岐管冷却系统的流场和温度场。试验证明该模型具有较高的精度。     

防爆柴油机排气歧管烟气模型的流场分析与优化

利用GT-Power软件对包含进排气歧管的防爆柴油机进行整体性能模拟,得到其排气歧管瞬态工况的质量流量、静压力、温度等参数;在FLUENT软件中对4种瞬态工况的流线、温度场、压力场、速度场等做分析,发现歧管在出口拐角处流动不畅,流线在歧管外侧过于集中,造成大范围低速度涡流;提出了一种改进方案,使得改进后的模型在一定范围内压力降和温度差降低。     

矿用防爆柴油机进气歧管的优化设计

针对某型矿用防爆柴油机存在动力性差、排放高等问题,用流体仿真分析软件对该防爆柴油机进气歧管的进气流道和水套结构建立了仿真模型,并按模型进行计算仿真得出其压力场和流线,对进气歧管进行了优化改进;最后对进气歧管优化前的防爆柴油机进行了台架试验,试验结果表明:优化改进后的防爆柴油机功率增加0.17%,扭矩最高增加0.23%,燃油消耗率最高减少0.58%,CO最高下降23.46%,NOx下降0.15%,烟度下降17.26%。由此,不仅防爆柴油机的性能和排放得到了显著的改善,又为解决同类问题提供了借鉴意义。     

基于ANSYS的防爆柴油机排气歧管模态研究

通过建立某型防爆柴油机的排气歧管有限元模型,应用ANSYS软件对排气歧管进行了静力分析和结构模态分析,得出静力分析结果及在此应力下的频率和振型,并对主要振型进行描述。分析结果表明,静力分析中施加的载荷合理有效;比较该排气歧管的固有频率与接触件可知,其不会产生共振且结构设计合理,基本满足矿井下对车辆的使用要求,为进一步研究提供理论依据。     

进排气系统对防爆柴油机性能影响的试验研究

通过对防爆柴油机进、排气防爆系统进行台架试验,分析了TY6121FBZLQ型柴油机加装不同防爆进、排气系统时不同进、排气阻力对柴油机动力性和经济性的影响规律。试验表明,柴油机加装防爆系统后,进、排气阻力增大,带来燃烧恶化,防爆柴油机的性能恶化,阻力越大,性能下降越多。     

某型防爆柴油机冷却系统的设计研究

对防爆柴油机的冷却系统进行了分析,提出了将防爆柴油机本体冷却与排气冷却系统单独设计的方案,并对排气冷却系统的关键零部件进行了选型设计。通过温升试验对防爆柴油机冷却系统进行了验证,试验结果表明,相互独立的本机及排气冷却系统达到了防爆要求,并提高了防爆柴油机的工作可靠性,为以后的防爆柴油机冷却系统设计提供了一种新的思路。     

矿用防爆柴油机排气栅栏气流特性的研究

 防爆柴油机排气栅栏是用来熄灭排气系统中易燃气体,降低排气温度的安全装置,但是排气栅栏的安装,却增加了排气系统的阻力,从而影响防爆柴油机的动力性和经济性。本文利用UG软件建立了防爆柴油机排气栅栏的三维几何模型,应用FLUENT软件对排气栅栏内部流场进行了模拟,并对长方管和短方管两种不同结构的排气栅栏进行了对比分析。结果表明,气流流经排气栅栏时,由于进口段与进口方管之间存在截面突变,最大压降位于栅栏段处,进口方管边侧存在低压区,方管边侧的低压区与周围的高压区形成压差,使气流逆向,形成涡流,减弱了栅栏段两侧的压降。长方管排气栅栏可有效降低涡流强度,减小气流损失,提高流场稳定性,从而改善防爆柴油机的排气性能。     

尾气净化技术在煤矿防爆柴油机上的应用

随着煤矿井下机械化程度的不断提高,防爆柴油机车辆得到了广泛的应用。柴油机车辆的不断增加也导致煤矿井下空气污染的急速加重,降低污染物排放已经成为煤矿急需解决的问题。防爆柴油机主要污染物是CO、NOX及颗粒物,尾气净化技术可以有效地减少其排放量。主要介绍尾气净化技术在某型防爆柴油机上的应用。     

国产防爆柴油机尾气控制和净化探讨

简述柴油机有害排放物的成分和危害,国内外排放标准与有效的技术对策,国内车用柴油机控制尾气排放所采用的几种常用技术,探讨防爆柴油机尾气控制和净化的方法。     

防爆胶轮车用柴油机与传动系统的仿真分析

为更合理地匹配防爆胶轮车用柴油机和动力传动系统,使其具有良好的动力性能和燃油经济性能,采用仿真软件AVL—Cruise对某井下防爆胶轮车用防爆柴油机与传动系统建模、模拟仿真计算,得到了动力性能、燃油经济性能等方面的相关仿真曲线。仿真结果表明,无轨防爆胶轮车的设计符合最初的动力性能指标和传动效率要求,仿真曲线也论证了该防爆柴油机与传动系统匹配的合理性。     

防爆柴油机排气栅栏积碳自动清理方法

煤矿无轨胶轮车防爆柴油机使用中,由柴油燃烧产生的碳颗粒积聚在排气栅栏隔爆间隙中,形成积碳,影响柴油机排气,进而影响柴油机的效率,增加燃油消耗。利用人工方法清理积碳,极易发生隔爆面损坏,隔爆间隙变形等现象,影响排气栅栏的隔爆性能,存在很大的安全隐患。介绍一种排气栅栏积碳自动清理方法,可以有效地解决排气栅栏的积碳清理问题。     

用MATLAB实现防爆柴油机排气冷却系统的优化

对S110 0FB防爆柴油机排气冷却系统进行了建模与仿真 ,在此基础上重点研究排气冷却系统中的废气净化箱结构 ,并对废气净化箱内的排气管半径进行了优化。以MATLAB为平台实现整个仿真过程 ,得到的结果较为科学、精确。MATLAB作为仿真工具有其独特的优越性     

防爆胶轮车尾气冷却净化箱结构改进及试验

为降低防爆柴油机尾气中有害气体的排放,针对目前较为常见的防爆胶轮运输车水洗箱的过滤形式和过滤效果做了相关结构改进,并对改进前后柴油机在怠速和自由加速等工况下的烟度排放值进行对比试验。试验结果表明,改进后的水洗箱能有效减少烟度排放。