EGR冷却器结构与性能优化
发布时间:2022-01-16 14:52
近年来柴油发动机的市场份额在增加,柴油发动机比汽油发动机的功能更强大,具有动力性强,更加省油等诸多优势。柴油发动机排放为满足中国的排放标准并且能够跟上欧洲的排放标准,柴油发动机广泛应用的是废气再循环(EGR)技术。EGR冷却器是EGR系统的关键部件,其性能的好坏可对冷EGR效果具有决定性的影响,EGR冷却器性能的提高对柴油机工作过程具有重要的意义。因此,本文具体研究内容如下:首先,本文通过GT-power进行柴油发动机模型的建立,根据需要进行仿真模拟,通过对不同工况下的柴油发动机性能进行仿真分析,得到在不同负荷下EGR冷却器的EGR率和EGR冷却温度对柴油发动机经济型、燃油消耗、排放性的影响规律曲线,为以后EGR冷却器优化提供根据。其次,采用CATIA对EGR冷却器主要零部件建立三维实体装配模型,并采用ANSYS ICEM对EGR冷却器流体模型进行网格划分,得到EGR冷却器流体网格模型。再次,基于上述仿真结果分析,根据已知EGR冷却器参数建立两种EGR冷却器结构的流体仿真模型,应用ANSYS FLUENT软件对柴油机EGR冷却器的压力场、温度场、速度场以及热负荷进行数值模拟分析,通过模...
【文章来源】:辽宁工业大学辽宁省
【文章页数】:63 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
EGR系统组成图
2.3 EGR 冷却器结构与工作原理近年换热器是炼油,化学工程,环境保护,发电等领域的重要热量和质量交换设备。在不同类型的换热器中,管壳式换热器(STHXs)已广泛应用于工业中。有数据表明超过 35-40%的热交换器属于壳管式,这主要归功于坚固的结构几何形状以及易于维护的特点。它们被广泛用作蒸发器和冷凝器。但是另一种板翅式冷却器也作为一种应用广泛的换热器应用于各种行业中。自 20 世纪末以来,换热器技术的快速发展促使能效的提高。各种新型高效的换热器的不断开发和应用,为社会带来了巨大的经济效益,市场经济的发展,私有化团体日渐加大,降低成本已经成为企业必须追求的最终目标。由于能量的紧张,全球气温的上升,环保要求的提高使热器的应用前景更加明朗。EGR 系统其中的 EGR 冷却器就是换热器的一种。EGR 冷却器是其重要的组成部分之一,其性能直接影响 EGR 系统的排放控制效果、柴油发动机的工作效率以及 EGR系统的使用寿命等。基于 CATIA 的车用柴油机 EGR 冷却器三维设计的 EGR 冷却器是EGR 技术的关键部件,它主要由内芯、外壳和连接水管、法兰盘等组成[14]。
国机械工程师协会 ASME 标准制造。此种新型换热器有望在化的应用前景。钎焊绕丝筋管螺旋管式换热器螺旋管式换热器,其在管子上缠绕金属丝作为翅片,并且这种热法将金属丝固定在管子上。俄罗斯提出了一种通过机械接触来固管子上缠绕换热拉紧金属丝。此种换热器由于是新开发的类型,此对于它的特点暂时学者还没有给出准确答复。废气进入气缸内进行降低可燃混合气的 EGR 冷却器不仅要满足而且还要满足其自身冷却温度不能太低的特殊要求。冷却温度太气冷凝,这会与废气中的硫化合物结合形成酸,造成冷却器腐蚀由于 EGR 冷却器是由较高温度的再循环废气冷却,因此冷却器域下实现大量的热量传递,这样的话就应该尽可能的提高废气再。管板上的管子的布置形式主要有三种:正方形、三角形和同心圆
【参考文献】:
期刊论文
[1]车用增压柴油机EGR冷却器性能对比试验研究[J]. 谢力,卫将军. 内燃机与配件. 2018(13)
[2]某EGR冷却器温度场分析[J]. 赵海峰,高露,刘国强. 拖拉机与农用运输车. 2018(01)
[3]基于流动过程的EGR冷却特性研究[J]. 徐晓川,石秀勇,倪计民,童凯麟. 小型内燃机与车辆技术. 2017(04)
[4]基于有限元仿真的柴油机EGR冷却器试验研究[J]. 闫世稳,吴江,张振东,尹丛勃. 农业装备与车辆工程. 2017(08)
[5]EGR冷却器水流量对EGR系统影响的试验研究[J]. 张建华,赵际燕,赵复帅,刘凯. 内燃机. 2017(02)
[6]船舶动力装置节能减排技术分析与展望[J]. 梁恩胜,崔荣健,袁均福. 黑龙江科技信息. 2016(36)
[7]EGR冷却器技术及制造工艺分析[J]. 王建东. 时代汽车. 2016(04)
[8]车用柴油机欧Ⅴ、欧Ⅵ排放控制技术路线研究[J]. 邓家奇,周家旺,高聪聪. 汽车实用技术. 2016(02)
[9]某柴油机EGR冷却器CFD分析及其优化[J]. 黄晓波,周晗,黄良鸿,屈涛. 南方农机. 2015(09)
[10]柴油机EGR冷却器综合性能分析及改进[J]. 吴江,张振东,尹丛勃,陆磊. 柴油机设计与制造. 2015(03)
硕士论文
[1]某柴油机EGR系统开发及优化技术研究[D]. 徐丹.山东大学 2017
[2]EGR-VGT柴油发动机[D]. 曲乾坤.南京理工大学 2017
[3]节流阻尼连续可变减振器仿真试验研究[D]. 初元博.辽宁工业大学 2015
[4]柴油机EGR冷却器气—固—液耦合传热模拟研究[D]. 刘艳蕾.武汉理工大学 2013
[5]车用柴油机EGR冷却器仿真设计与试验研究[D]. 任晓帅.浙江大学 2013
[6]柴油机冷却液流动及流固耦合传热分析[D]. 赵伟.中北大学 2011
[7]柴油机微粒捕集器再生仿真[D]. 马义.武汉理工大学 2011
[8]柴油发动机废气再循环系统(EGR)热交换器仿真模拟与结构设计[D]. 古国栋.华中科技大学 2007
[9]基于GT-POWER的汽油机仿真及优化设计[D]. 刘宇.吉林大学 2006
[10]汽车发动机EGR冷却控制系统的研究[D]. 傅旭光.山东农业大学 2006
本文编号:3592879
【文章来源】:辽宁工业大学辽宁省
【文章页数】:63 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
EGR系统组成图
2.3 EGR 冷却器结构与工作原理近年换热器是炼油,化学工程,环境保护,发电等领域的重要热量和质量交换设备。在不同类型的换热器中,管壳式换热器(STHXs)已广泛应用于工业中。有数据表明超过 35-40%的热交换器属于壳管式,这主要归功于坚固的结构几何形状以及易于维护的特点。它们被广泛用作蒸发器和冷凝器。但是另一种板翅式冷却器也作为一种应用广泛的换热器应用于各种行业中。自 20 世纪末以来,换热器技术的快速发展促使能效的提高。各种新型高效的换热器的不断开发和应用,为社会带来了巨大的经济效益,市场经济的发展,私有化团体日渐加大,降低成本已经成为企业必须追求的最终目标。由于能量的紧张,全球气温的上升,环保要求的提高使热器的应用前景更加明朗。EGR 系统其中的 EGR 冷却器就是换热器的一种。EGR 冷却器是其重要的组成部分之一,其性能直接影响 EGR 系统的排放控制效果、柴油发动机的工作效率以及 EGR系统的使用寿命等。基于 CATIA 的车用柴油机 EGR 冷却器三维设计的 EGR 冷却器是EGR 技术的关键部件,它主要由内芯、外壳和连接水管、法兰盘等组成[14]。
国机械工程师协会 ASME 标准制造。此种新型换热器有望在化的应用前景。钎焊绕丝筋管螺旋管式换热器螺旋管式换热器,其在管子上缠绕金属丝作为翅片,并且这种热法将金属丝固定在管子上。俄罗斯提出了一种通过机械接触来固管子上缠绕换热拉紧金属丝。此种换热器由于是新开发的类型,此对于它的特点暂时学者还没有给出准确答复。废气进入气缸内进行降低可燃混合气的 EGR 冷却器不仅要满足而且还要满足其自身冷却温度不能太低的特殊要求。冷却温度太气冷凝,这会与废气中的硫化合物结合形成酸,造成冷却器腐蚀由于 EGR 冷却器是由较高温度的再循环废气冷却,因此冷却器域下实现大量的热量传递,这样的话就应该尽可能的提高废气再。管板上的管子的布置形式主要有三种:正方形、三角形和同心圆
【参考文献】:
期刊论文
[1]车用增压柴油机EGR冷却器性能对比试验研究[J]. 谢力,卫将军. 内燃机与配件. 2018(13)
[2]某EGR冷却器温度场分析[J]. 赵海峰,高露,刘国强. 拖拉机与农用运输车. 2018(01)
[3]基于流动过程的EGR冷却特性研究[J]. 徐晓川,石秀勇,倪计民,童凯麟. 小型内燃机与车辆技术. 2017(04)
[4]基于有限元仿真的柴油机EGR冷却器试验研究[J]. 闫世稳,吴江,张振东,尹丛勃. 农业装备与车辆工程. 2017(08)
[5]EGR冷却器水流量对EGR系统影响的试验研究[J]. 张建华,赵际燕,赵复帅,刘凯. 内燃机. 2017(02)
[6]船舶动力装置节能减排技术分析与展望[J]. 梁恩胜,崔荣健,袁均福. 黑龙江科技信息. 2016(36)
[7]EGR冷却器技术及制造工艺分析[J]. 王建东. 时代汽车. 2016(04)
[8]车用柴油机欧Ⅴ、欧Ⅵ排放控制技术路线研究[J]. 邓家奇,周家旺,高聪聪. 汽车实用技术. 2016(02)
[9]某柴油机EGR冷却器CFD分析及其优化[J]. 黄晓波,周晗,黄良鸿,屈涛. 南方农机. 2015(09)
[10]柴油机EGR冷却器综合性能分析及改进[J]. 吴江,张振东,尹丛勃,陆磊. 柴油机设计与制造. 2015(03)
硕士论文
[1]某柴油机EGR系统开发及优化技术研究[D]. 徐丹.山东大学 2017
[2]EGR-VGT柴油发动机[D]. 曲乾坤.南京理工大学 2017
[3]节流阻尼连续可变减振器仿真试验研究[D]. 初元博.辽宁工业大学 2015
[4]柴油机EGR冷却器气—固—液耦合传热模拟研究[D]. 刘艳蕾.武汉理工大学 2013
[5]车用柴油机EGR冷却器仿真设计与试验研究[D]. 任晓帅.浙江大学 2013
[6]柴油机冷却液流动及流固耦合传热分析[D]. 赵伟.中北大学 2011
[7]柴油机微粒捕集器再生仿真[D]. 马义.武汉理工大学 2011
[8]柴油发动机废气再循环系统(EGR)热交换器仿真模拟与结构设计[D]. 古国栋.华中科技大学 2007
[9]基于GT-POWER的汽油机仿真及优化设计[D]. 刘宇.吉林大学 2006
[10]汽车发动机EGR冷却控制系统的研究[D]. 傅旭光.山东农业大学 2006
本文编号:3592879
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