基于CFD的某船用柴油机气道性能分析与优化

发布时间：2023-11-12 17:20

　　Z6170型柴油机是淄柴动力有限公司在上世纪九十年代自主研发的船用柴油机,在市场上占有很大的份额。通过市场走访发现,由于早期气缸盖铸造的木模长期使用后变形量较大,导致后期以木模为基础制作的金属模具与设计差别较大,进排气道流通效率不够理想。基于上述情况,为提高柴油机的整体性能,对目前的柴油机进排气道进行评价分析并做出优化是非常有必要的。本文主要研究内容如下:(1)采用气道稳流试验台测量Z6170柴油机进、排气道的流量系数和进气道的涡流比,利用三维绘图软件绘制进、排气道的模型并选用专业的模拟分析软件对进、排气道进行CFD计算,再将CFD计算结果与实测结果作比对,证明了模型的建立是准确的,同时根据CFD的计算结果确定了进、排气道的改进方向;(2)首先采用三维绘图软件Creo对气道的模型进行局部优化设计,然后利用AVL-Fire软件模拟计算分析气道模型的流通性能,并将计算结果与原气道性能参数进行对比,如果流量系数有所提高的话,再采用数控加工的方法获得气道的实物模具并进行吹风试验,以便通过试验结果验证结构优化对提升进排气流经气道的影响。如果一轮优化结束后的结果达不到预期要求,则按上述方法进行下一...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题的来源与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题的主要研究内容
第2章 进排气道稳流试验与计算评估
    2.1 进排气道稳流试验
        2.1.1 气道稳流试验台简介
        2.1.2 试验方法及评价方法
        2.1.3 试验结果及分析
    2.2 进排气道CFD模拟计算
        2.2.1 几何模型的建立
        2.2.2 计算模型的建立
        2.2.3 计算结果分析
        2.2.4 流场分析
    2.3 本章小结
第3章 进排气道结构优化
    3.1 原气缸盖气道结构分析
    3.2 气缸盖进气道结构优化
        3.2.1 进气道设计目标及原则
        3.2.2 进气道第一阶段结构优化
        3.2.3 进气道第二阶段结构优化
        3.2.4 进气道第三阶段结构优化
    3.3 气缸盖排气道结构优化
        3.3.1 排气道设计目标及原则
        3.3.2 排气道结构优化
    3.4 本章小结
第4章 气缸盖改进设计与试验
    4.1 气缸盖改进设计及试制
        4.1.1 气缸盖改进设计的主要内容及难点
        4.1.2 新型气缸盖及模具设计
        4.1.3 新型气缸盖的试制
    4.2 新旧气缸盖气道稳流试验对比
    4.3 新旧气缸盖台架试验对比
        4.3.1 台架试验条件
        4.3.2 台架试验方法
        4.3.3 试验结果及分析
    4.4 本章小结
全文总结与展望
    全文总结
    展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和取得的专利
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3863599