基于一三維耦合的GD190柴油機試驗臺架排氣系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、發(fā)動機臺架試驗是進行發(fā)動機研發(fā)、生產(chǎn)、維修和使用環(huán)節(jié)的一項重要測試手段。發(fā)動機試驗臺架排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)關(guān)系到發(fā)動機臺架試驗的準確度，它決定了發(fā)動機換氣過程的優(yōu)劣、充氣效率以及排氣壓力波的利用，尤其是試驗臺架排氣管接頭，是連接發(fā)動機排氣道出口與臺架排氣管道的重要部件，其結(jié)構(gòu)很大程度上影響試機過程的排氣流通特性，進而影響發(fā)動機性能指標的測量結(jié)果。試驗臺架排氣系統(tǒng)的排氣性能對發(fā)動機性能試驗如此重要，但又往往被人們所忽視。
　　本文針對GD1

2、90柴油機在結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，仍然存在性能試驗不良的問題，確定運用現(xiàn)代CFD仿真技術(shù)對小型內(nèi)燃機企業(yè)的發(fā)動機試驗臺架排氣系統(tǒng)進行深入、細致的研究。
　　首先，在試驗臺架上安裝不同結(jié)構(gòu)的排氣管頭進行柴油機性能試驗，對比分析不同結(jié)構(gòu)的排氣管接頭對GD190柴油機性能測試結(jié)果的影響。對比發(fā)現(xiàn)，原結(jié)構(gòu)改裝接頭使得試驗臺架測量的準確度有較大幅度的降低。
　　其次，基于FIRE軟件，對原排氣管接頭和改裝排氣管接頭對應(yīng)的試驗臺架排氣系統(tǒng)內(nèi)的氣體

3、流動進行三維穩(wěn)態(tài)計算，研究流通特性并分析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。從計算結(jié)果來看，滑板式排氣管對應(yīng)的試驗臺架排氣系統(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)上進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)，運用FIRE對三維模型進行模擬，評價其穩(wěn)態(tài)流通性;其次，為了了解其與整機匹配時的性能，與BOOST進行聯(lián)合仿真。結(jié)合計算和試驗發(fā)現(xiàn)，四種優(yōu)化排氣管接頭中優(yōu)化排氣管接頭3對應(yīng)的試驗臺架的排氣系統(tǒng)的性能優(yōu)于其他三種;而且排氣管接頭優(yōu)化