基于一三維耦合的GD190柴油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架排氣系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)是進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、維修和使用環(huán)節(jié)的一項(xiàng)重要測(cè)試手段。發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系到發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)的準(zhǔn)確度，它決定了發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過程的優(yōu)劣、充氣效率以及排氣壓力波的利用，尤其是試驗(yàn)臺(tái)架排氣管接頭，是連接發(fā)動(dòng)機(jī)排氣道出口與臺(tái)架排氣管道的重要部件，其結(jié)構(gòu)很大程度上影響試機(jī)過程的排氣流通特性，進(jìn)而影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果。試驗(yàn)臺(tái)架排氣系統(tǒng)的排氣性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)如此重要，但又往往被人們所忽視。
　　本文針對(duì)GD1

2、90柴油機(jī)在結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，仍然存在性能試驗(yàn)不良的問題，確定運(yùn)用現(xiàn)代CFD仿真技術(shù)對(duì)小型內(nèi)燃機(jī)企業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架排氣系統(tǒng)進(jìn)行深入、細(xì)致的研究。
　　首先，在試驗(yàn)臺(tái)架上安裝不同結(jié)構(gòu)的排氣管頭進(jìn)行柴油機(jī)性能試驗(yàn)，對(duì)比分析不同結(jié)構(gòu)的排氣管接頭對(duì)GD190柴油機(jī)性能測(cè)試結(jié)果的影響。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，原結(jié)構(gòu)改裝接頭使得試驗(yàn)臺(tái)架測(cè)量的準(zhǔn)確度有較大幅度的降低。
　　其次，基于FIRE軟件，對(duì)原排氣管接頭和改裝排氣管接頭對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)臺(tái)架排氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體

3、流動(dòng)進(jìn)行三維穩(wěn)態(tài)計(jì)算，研究流通特性并分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。從計(jì)算結(jié)果來看，滑板式排氣管對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)臺(tái)架排氣系統(tǒng)的排氣流通性能最好，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍有優(yōu)化的余地。
　　最后，在滑板式排氣管接頭的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，運(yùn)用FIRE對(duì)三維模型進(jìn)行模擬，評(píng)價(jià)其穩(wěn)態(tài)流通性;其次，為了了解其與整機(jī)匹配時(shí)的性能，與BOOST進(jìn)行聯(lián)合仿真。結(jié)合計(jì)算和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，四種優(yōu)化排氣管接頭中優(yōu)化排氣管接頭3對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)臺(tái)架的排氣系統(tǒng)的性能優(yōu)于其他三種;而且排氣管接頭優(yōu)化