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文檔簡介
1、船用柴油機由于其功率范圍大、效率高、能耗低以及使用維修方便等優(yōu)點,在民用船舶和艦艇動力裝置中逐漸占據(jù)了支配地位。在船用柴油機的工作過程中,換氣過程直接影響混合氣的形成和燃燒過程。由于船用柴油機體積大,制造試驗時間長與成本高,不易進行對換氣過程的優(yōu)化及設(shè)計研究。因此,本文擬利用相似原理,通過對原始尺寸換氣結(jié)構(gòu)進行等比例縮小,研究原始模型與縮小模型之間相關(guān)參數(shù)的相似關(guān)系。研究對象包括四沖程和二沖程船用柴油機,分別使用氣道穩(wěn)流試驗和大渦模擬的
2、方法進行流動相似性研究。
對于四沖程柴油機換氣流動相似性研究,根據(jù)相似性理論,分別進行了原始尺寸和縮小2倍尺寸的氣道芯盒流動試驗。以氣道性能評估最重要的流量系數(shù)和渦流強度兩個參數(shù)作為相似驗證對象。結(jié)果表明在滿足Re相似準則的條件下,兩個模型進、排氣道的流量系數(shù)變化曲線基本一致,平均流量系數(shù)偏差分別為2.7%和2.5%;進氣渦流強度總體趨勢一致,平均渦流比偏差僅為0.084??紤]到氣道試驗臺流量系數(shù)測試精度±1.5%、渦流比±0
3、.05的測試精度,說明兩個模型的進、排氣流動是相似的。在滿足雷諾相似性準則前提下,四沖程船用柴油機縮小尺寸模型可以替代原始模型進行試驗研究。
對于二沖程柴油機掃氣流動相似性研究,本文以丹麥科技大學(xué)的二沖程直流掃氣光學(xué)試驗臺的實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對比數(shù)據(jù),通過大渦模擬方法進行流動相似性研究?;趯嶒炛?,對大渦模擬方法進行了的標定。在滿足雷諾相似準則條件下,又進行了縮小模型氣流運動特性的數(shù)值模擬分析,對比縮小和原始模型模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn):兩者
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