复式油气分离器优化匹配研究

发布时间：2017-11-14 06:40

  本文关键词：复式油气分离器优化匹配研究

  更多相关文章： 复式油气分离器 分离效率 结构优化 匹配研究 试验验证

【摘要】：油气分离器是发动机曲轴箱强制通风系统关键的组成部分,它能够实现机油油滴从曲轴箱窜气中分离而出。油气分离器的应用不仅能降低发动机机油消耗量,而且可以避免窜气在流入气缸的过程中污染进气管路和零部件,同时也有利于降低发动机的微粒排放量。因此一款高效的油气分离器对改善发动机可靠性及排放性有着重要的意义。随着排放法规日益严苛,大多数单级油气分离器由于自身油气分离性能的局限已经无法满足市场的需求,多级油气分离器成为了当下的研究热点并代表了未来的发展趋势。本文所研究的复式油气分离器是一款两级式油气分离器,它由主动部分和被动部分两级分离结构组成。除了具有油气分离性能优异的特点外,复式油气分离器还能通过主动部分叶轮转动速度的调节来适应发动机由工况变化引起的窜气量变化,进而满足发动机所有工况下对机油高效分离的需求。本文主要完成了复式油气分离器主动部分的结构优化,并开展了复式油气分离器与发动机匹配研究。本文具体研究内容如下:(1)对复式油气分离器主动部分关键结构参数进行了优化。针对不同的关键结构参数设计了多种优化方案,应用CFD方法建立各优化方案的仿真计算模型,对各模型对应的气相流场和气液两相流场就流体流动情况和油气分离情况进行了分析和对比,从中选取综合性能最优的优化方案作为主动部分最终的设计结构。(2)完成了复式油气分离器与长城汽车公司GW4D20发动机的匹配设计。将两者间匹配问题转化为主动部分叶轮转速与曲轴箱窜气量耦合的问题,根据实测的发动机不同工况下曲轴箱窜气量分布,应用CFD方法针对不同窜气量不同叶轮转速建立了一系列复式油气分离器仿真计算模型,通过对各模型气相流场和气液两相流场的研究,分析了主动部分叶轮转速对油气分离效率和压力损失的影响,综合考虑多种因素确定了不同窜气量下复式油气分离器的最佳匹配转速。进一步分析了窜气量与该窜气量下叶轮最佳匹配转速间的关系,完成了复式油气分离器与发动机全工况下的匹配标定工作。(3)对复式油气分离器与发动机的仿真匹配方案进行了有效性验证。搭建了发动机试验台架,设计并加工制作了复式油气分离器样件,测量了该样件在不同发动机工况下不同叶轮转速对应的油气分离效率以及曲轴箱压力情况,将试验结果与对应的仿真结果进行对比,发现两种情况下油气分离效率随主动部分叶轮转速的变化趋势基本一致,实测的油气分离效率均在仿真匹配转速附近接近最大,证明了仿真结果的可靠性。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.13

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐杰;吴运海;;加油机电磁阀与油气分离器的作用[J];企业标准化;2006年09期

2 胡景彦;苏圣;吴丰凯;洪进;;缸内直喷发动机油气分离器模拟分析及试验验证[J];计算机辅助工程;2013年02期

3 曾庆伟;油气分离器一次成型模及其制造[J];高压电器;1976年02期

4 袁伟;加油机油气分离器常见故障及排除[J];中国计量;2005年12期

5 范娣;战红红;;油气分离器的改进方案[J];内燃机与动力装置;2007年03期

6 白茹芳;;油气分离器常见结构分离效果分析[J];化工装备技术;2009年04期

7 杨秋合;王丽霞;;加油机浮子工艺及PBT浮子分离器性能[J];石油和化工设备;2009年08期

8 于力;董国乾;;加油机整机机械故障的判断[J];品牌与标准化;2009年08期

9 梁培根;;螺杆压缩机油气分离器的改造[J];矿山机械;1984年11期

10 董斌;刘文文;杨正薇;臧军;;静态油气分离器数值模拟及试验研究[J];热能动力工程;2010年03期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 柴志刚;傅国如;刘仲文;;某油气分离器叶片断裂失效分析[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

2 周华;孙为民;;CFD技术在油气分离器改型设计中的应用[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

3 武京伟;靳利华;邢小聪;;AXERA D05掘进台车气路工作原理及典型故障处理方法[A];鲁冀晋琼粤川辽七省金属（冶金）学会第十九届矿山学术交流会论文集（机械电气卷）[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 朱友珠;高效油气分离器工作机理仿真研究[D];西南石油学院;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 崔凯程;复式油气分离器优化匹配研究[D];吉林大学;2016年

2 孙利彬;车用复式油气分离器数值模拟研究[D];吉林大学;2011年

3 游红娟;井下油气分离器分气机理及分气效率研究[D];西南石油大学;2006年

4 冯圆智;复式油气分离器优化设计[D];吉林大学;2015年

5 庞东晓;新型高效油气分离器性能研究及产品设计[D];西南石油学院;2004年

6 范宇;发动机油气分离器分离性能的数值模拟研究[D];天津大学;2013年

7 于尧;动压式油气分离器和离心通风器的设计与仿真模拟[D];东北大学;2010年

8 黄诚;柴油机油气分离器开发[D];吉林大学;2012年

9 孙秀君;油气分离器数值模拟与分离性能研究[D];哈尔滨工程大学;2006年

10 李明道;采油厂中油气及油水分离相关技术研究[D];浙江大学;2014年

，

本文编号：1184308