防爆柴油機(jī)排氣阻火器流場(chǎng)分析與結(jié)構(gòu)改進(jìn).pdf

1、防爆柴油機(jī)排氣系統(tǒng)主要由排氣歧管、排氣波紋管、廢氣處理裝置、阻火器和排氣管組成。其中，排氣阻火器是保證防爆柴油機(jī)隔爆性能的必備裝置，能防止排氣系統(tǒng)回火、竄火，但同時(shí)會(huì)使排氣背壓上升，嚴(yán)重影響防爆柴油機(jī)的排氣性能；因此，研究阻火器的流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)形式，對(duì)提高防爆柴油機(jī)的綜合性能具有實(shí)際工程意義。本文針對(duì)6100防爆柴油機(jī)排氣阻火器進(jìn)行研究，在保證隔爆能力的基礎(chǔ)上，從降低排氣阻力的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)新型的阻火器，主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：<

2、br>　?。?）對(duì)近十年來(lái)國(guó)內(nèi)外的阻火器專利信息進(jìn)行了分析，了解當(dāng)前國(guó)內(nèi)外阻火器的先進(jìn)技術(shù)、理論，并由此對(duì)阻火器未來(lái)的發(fā)展方向做出預(yù)測(cè)。
　　（2）對(duì)平板阻火器隔爆實(shí)驗(yàn)做數(shù)值仿真，驗(yàn)證了本文所用的計(jì)算方法的可行性。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的幾何模型做適當(dāng)簡(jiǎn)化，采用GAMBIT建立其二維模型；通過(guò)FLUENT對(duì)網(wǎng)格做獨(dú)立性分析，結(jié)合實(shí)際情況確定了定解條件，對(duì)封閉系統(tǒng)內(nèi)甲烷/空氣預(yù)混氣體的點(diǎn)燃及爆炸過(guò)程進(jìn)行模擬，將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)計(jì)算進(jìn)行對(duì)比，結(jié)

3、果發(fā)現(xiàn)，二者大致相符，說(shuō)明本文所采用的數(shù)值計(jì)算方法是可行的。
　　（3）對(duì)平板阻火器及波紋阻火器內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行模擬，比較不同結(jié)構(gòu)形式阻火器的隔爆性能與流通能力，獲得結(jié)構(gòu)形式對(duì)阻火器性能的影響規(guī)律：阻火器狹縫尺寸越大、自由面積率越高，隔爆性能便越差；火焰的淬熄距離與阻火器的自由面積率不成線性關(guān)系；阻火器流通能力的優(yōu)劣正好跟它的隔爆性能相反，二者此消彼長(zhǎng)，相互矛盾。
　?。?）參考SCR催化器載體的結(jié)構(gòu)提出方格孔阻火器，并對(duì)其做流

4、場(chǎng)分析；為方格孔阻火層確定相關(guān)尺寸，利用流固耦合方法，算出氣流經(jīng)過(guò)阻火器時(shí)柵欄片的變形量，并根據(jù)煤炭行業(yè)的相關(guān)規(guī)定：柵欄片的平面度不能大于0.15mm，確定柵欄片的厚度為0.4mm；對(duì)方格孔做流場(chǎng)分析，要求方格孔須滿足隔爆性能，并盡量降低排氣阻力，按這兩個(gè)要求確定方格孔的尺寸為1.2mm×1.2mm，阻火器在氣流方向上的厚度為65mm。
　?。?）對(duì)最終設(shè)計(jì)好的方格孔阻火器做三維流場(chǎng)分析，并與平板式、波紋式阻火器的性能進(jìn)行比較，最