双通道涡流室式风冷柴油机涡流特性的研究

发布时间：2017-12-23 15:23

  本文关键词：双通道涡流室式风冷柴油机涡流特性的研究　出处：《邵阳学院》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：小型涡流室式风冷柴油机在我国农业机械、小型船舶、小型工程机械等一直有着重要地位，尤其对我国农业经济有很大贡献。但涡流室式柴油机依旧存在一定缺陷，，如热负荷高、油耗量较高等，因此，根据我国实际情况进一步研究改进涡流室式风冷柴油机具有重大的现实意义。而燃烧系统的优化尤为关键。其中镶块连接通道的形状、尺寸、倾角和位置等因素已成为涡流室式柴油机研究热点。而目前为止还没有对连接通道的数量及通道的扩张角进行相关研究。 为此，以湖南省教育厅科学研究项目[09K104]“小型风冷柴油机新型燃烧系统研究”和企业委托项目“BH175F1双通道涡流燃烧系统的研发”为依托，以某小型风冷柴油机为原型，提出双连接通道涡流室结构，并通过改变连接通道扩张角，得到9组双通道镶块结构设计方案，采用数值仿真与试验验证相结合的方法，研究分析不同扩张角的双通道结构对涡流室式柴油机涡流特性的影响。论文的主要工作和创新点如下： （1）基于涡流室式柴油机镶块研究基础以及流体力学理论中缩口扩口对流体运动特性作用规律，提出并合理设计9种不同扩张角的双连接通道涡流室结构方案。 （2）结合计算流体力学软件FLUENT建立双通道涡流室的气体流动数值计算模型，随机选取3种双通道涡流室结构设计方案及原机涡流室结构，进行三维非稳态的数值计算。分析仿真计算结果，得到不同扩张角双通道涡流室内的涡流形态发展，预测连接通道的扩张角对柴油机经济性、排放性等的影响。结合仿真分析，进行柴油机负荷特性和排放特性试验，分析研究燃油消耗率、烟度等参数，结果表明，实验数据与仿真预测结果相吻合，说明数值仿真模型、方法及结果可靠。 （3）对选取的3种双通道涡流室结构方案的数值仿真与试验结果的分析，进一步对9组设计方案进行等条件数值仿真对比，分析结果表明，当连接通道A扩张角不变，增加通道B扩张角过大时，对双通道涡流室涡流特性有不利影响；通道B扩张角不变，通道A扩张角越大时，越有利于涡流形态的发展。综合分析，当通道A扩张角为10°通道B扩张角为5°时，涡流整体特性表现相对较好，这为涡流室式风冷柴油机燃烧系统性能的改善提供了一定的参考依据，为其结构设计与优化提供了有益的指导。
【学位授予单位】：邵阳学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK421

【参考文献】

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本文编号：1324421