防爆柴油機進氣系統(tǒng)的CFD分析.pdf

1、隨著煤炭開采量的增加，作為礦井主要運輸設(shè)備的防爆機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)，防爆機車柴油機的研究就變得越來越重要。發(fā)動機防爆裝置的增加使得發(fā)動機進排氣阻力增大，燃料燃燒不充分，導(dǎo)致動力性、經(jīng)濟性下降以及尾氣排放惡化。利用數(shù)值模擬計算防爆柴油機進氣系統(tǒng)的流場特性可以縮短研發(fā)周期和降低開發(fā)成本。通過對防爆發(fā)動機進氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，能夠改善防爆發(fā)動機的燃燒性能，從而提高其動力性和經(jīng)濟性，同時能夠有效減少尾

2、氣中污染物的排放。
　　 本文針對4100防爆柴油機進氣系統(tǒng)的阻火器、進氣管以及整個進氣系統(tǒng)應(yīng)用FlUENT軟件分析與計算。對原模型結(jié)構(gòu)不足的地方加以改進，減少進氣壓力損失，增加進氣量。本論文的主要做如下工作:
　　 首先，分析了防爆柴油機進氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、安裝阻火器的必要性以及對比安裝防爆裝置后對尾氣排放的影響。
　　 其次，對阻火器結(jié)構(gòu)從兩方面進行優(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)上提出兩種改進方案，分別是阻火單元縫隙截面是方形和圓形。通過模擬計算得出當加長阻火器導(dǎo)流罩且去掉圓柱體部分會避免阻火器中氣體流動時渦流的產(chǎn)生;將阻火單元的縫隙截面由三角形改變?yōu)閳A形時氣體在阻火器中流動時的壓力損失更小，更加有利于氣體的平穩(wěn)流動。
　　 再次，對進氣管結(jié)構(gòu)提出改進。將原進氣管中進氣入口在進氣總管一端改為入口布置在進氣總管的中間位置。經(jīng)模擬計算分析得出當進氣入口布置在進氣總管