8V150柴油機渦輪增壓系統(tǒng)排氣管系設(shè)計研究.pdf

1、近年來為了滿足動力、環(huán)境和能源方面的需求，柴油機的設(shè)計已經(jīng)越來越精細(xì)，對于增壓中冷四沖程柴油機，特別是高增壓的柴油機，為了保證排氣能量的有效利用，同時保證各缸換氣過程的順利進(jìn)行，對排氣管系統(tǒng)的設(shè)計越來越關(guān)注。柴油機排氣管系統(tǒng)的研究主要有兩種方式：一是通過試驗研究的方式，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對排氣管系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。二是隨著計算機技術(shù)的不斷進(jìn)步，可以通過仿真計算來研究排氣管系統(tǒng)的流動以及排氣能量的利用情況。與試驗相比較，采用數(shù)值模擬方法來研究排氣

2、管系統(tǒng)的流動問題不僅可以大大降低研究費用，節(jié)省人力、物力，縮短開發(fā)周期，而且還可以獲得一些實驗不能測量或難以測量的結(jié)果，同時可以得到十分詳細(xì)的流動信息。 本文以我國自行設(shè)計、研制的新型高速柴油機8V150增壓中冷柴油機為研究對象，為了改善該型柴油機全工況性能，利用發(fā)動機性能仿真軟件GT-POWER建立了8V150柴油機的工作模型，排氣管系采用脈沖轉(zhuǎn)換器排氣管系統(tǒng)，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對發(fā)動機在標(biāo)況和最大扭矩工況下進(jìn)行了校核計算；在校核

3、模型的基礎(chǔ)上對排氣管系統(tǒng)部分進(jìn)行了重新設(shè)計，建立了MIXPC增壓排氣管系統(tǒng)和優(yōu)化的排氣管系統(tǒng)，分別進(jìn)行了多方案分析，結(jié)果表明這兩種排氣管系統(tǒng)都具有較好的全工況性能，特別是解決了因采用脈沖轉(zhuǎn)換器排氣管系統(tǒng)而使柴油機高工況油耗高的問題，且低工況性能也有較大改善。 在一維性能計算的基礎(chǔ)上，為了研究排氣管系統(tǒng)的流動情況，本文建立三維排氣管系統(tǒng)模型，包括脈沖轉(zhuǎn)換器排氣管系統(tǒng)和MIXPC增壓排氣管系統(tǒng)，利用STAR-CD前處理軟件對排氣管系