防爆柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的CFD分析.pdf

1、隨著煤炭開采量的增加，作為礦井主要運(yùn)輸設(shè)備的防爆機(jī)車的需求量也隨之增加，由于井下存在著瓦斯和煤塵等易燃、易爆物質(zhì)，防爆機(jī)車柴油機(jī)的研究就變得越來越重要。發(fā)動(dòng)機(jī)防爆裝置的增加使得發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣阻力增大，燃料燃燒不充分，導(dǎo)致動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性下降以及尾氣排放惡化。利用數(shù)值模擬計(jì)算防爆柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的流場特性可以縮短研發(fā)周期和降低開發(fā)成本。通過對(duì)防爆發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，能夠改善防爆發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒性能，從而提高其動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)能夠有效減少尾

2、氣中污染物的排放。
　　 本文針對(duì)4100防爆柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的阻火器、進(jìn)氣管以及整個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)應(yīng)用FlUENT軟件分析與計(jì)算。對(duì)原模型結(jié)構(gòu)不足的地方加以改進(jìn)，減少進(jìn)氣壓力損失，增加進(jìn)氣量。本論文的主要做如下工作:
　　 首先，分析了防爆柴油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、安裝阻火器的必要性以及對(duì)比安裝防爆裝置后對(duì)尾氣排放的影響。
　　 其次，對(duì)阻火器結(jié)構(gòu)從兩方面進(jìn)行優(yōu)化。一是阻火器導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，將阻火器導(dǎo)流罩圓柱部分去掉并加

3、長;二是防爆單元結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在原模型的基礎(chǔ)上提出兩種改進(jìn)方案，分別是阻火單元縫隙截面是方形和圓形。通過模擬計(jì)算得出當(dāng)加長阻火器導(dǎo)流罩且去掉圓柱體部分會(huì)避免阻火器中氣體流動(dòng)時(shí)渦流的產(chǎn)生;將阻火單元的縫隙截面由三角形改變?yōu)閳A形時(shí)氣體在阻火器中流動(dòng)時(shí)的壓力損失更小，更加有利于氣體的平穩(wěn)流動(dòng)。
　　 再次，對(duì)進(jìn)氣管結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)。將原進(jìn)氣管中進(jìn)氣入口在進(jìn)氣總管一端改為入口布置在進(jìn)氣總管的中間位置。經(jīng)模擬計(jì)算分析得出當(dāng)進(jìn)氣入口布置在進(jìn)氣總管