矿用防爆柴油机进气性能的仿真与研究

摘要

节能、高效一直以来都是柴油机发展的必然趋势。随着矿山生产需求日益加大，国家相关法规日益严格，柴油机作为矿用运输车辆的动力设备也必须要在增加防爆装置后拥有较好的性能。进气系统决定着柴油机的充气效率和燃烧过程，直接影响柴油机的性能指标。由于进气流动的复杂性，计算机仿真技术在柴油机进气性能研究中具有不可替代的作用。
　　本文以内燃机计算机仿真技术为基础，本着一维分析整体，三维分析局部的内燃机分析思想，以某型6缸柴油机为研究对象，旨在研究样机的进气流动，并以原机结论提出基于样机设计的防爆柴油机的进气性能的改进措施。
　　首先，构建完整的样机GT-POWER仿真模型，验证模型的正确性后研究整体能量损失以及压缩比和喷油提前角对样机性能的影响；其次，基于GT-POWER仿真模型研究样机进气流动性，变参数仿真分析进气系统结构参数对样机性能的影响，并根据样机整体布局以及分析结果提出改进措施；最后，建立某型6缸防爆柴油机GT-POWER模型，仿真对比证明防爆柴油机进气性能研究的必要性，以ANSYS-FLUENT对防爆进气系统内部流场进行有限元分析，结合原样机进气结论提出防爆进气性能的改进方案。

目录

封面

声明

致谢

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究综述

1.3 课题研究目的

1.4 论文工作安排

2 基于GT-POWER的柴油机工作过程数学及仿真模型

2.1 柴油机的性能指标

2.2 GT-POWER简介

2.3 GT-POWER缸内工作过程数值计算

2.4 柴油机主要技术参数

2.5 柴油机GT-POWER模型

2.6 模型验证

2.7 柴油机关键参数仿真分析

2.8 本章小结

3 柴油机进气系统仿真研究

3.1 进气波动效应与能量损失分析

3.2 柴油机进气系统流动分析

3.3 进气系统主要结构对柴油机性能的影响

3.4 优化结果对比分析

3.5 本章小结

4 某型防爆柴油机进气性能仿真研究

4.1 柴油机矿用防爆改造技术

4.2 防爆柴油机进气系统理论研究

4.3 柴油机防爆改造前后性能仿真对比

4.4 流场分析理论

4.5 防爆柴油机进气系统三维CFD模型

4.6 进气防爆栅栏的CFD分析

4.7 进气防爆栅栏的CFD优化

4.8 进气管的CFD分析

4.9 进气管的CFD优化

4.10 本章小结

结论

展望

参考文献

作 者 简 历

学位论文数据集