矿用防爆柴油机排气栅栏结构研究

防爆柴油机排气栅栏是用来熄灭排气系统中易燃气体,降低排气温度的安全装置,但是排气栅栏的安装,却增加了排气系统的阻力,从而影响防爆柴油机的动力性和经济性.文章利用UG软件建立了防爆柴油机排气栅栏的三维几何模型,应用FLUENT软件对排气栅栏内部流场进行了模拟,并对长方管和短方管两种不同结构的排气栅栏进行了对比分析.结果表明,气流流经排气栅栏时,由于进口段与进口方管之间存在截面突变,最大压降位于栅栏段处,进口方管边侧存在低压区,方管边侧的低压区与周围的高压区形成压差,使气流逆向,形成涡流,减弱了栅栏段两侧的压降.长方管排气栅栏可有效降低涡流强度,减小气流损失,提高流场稳定性,从而改善防爆柴油机的排气性能.     

防爆柴油机进气栅栏的匹配设计

防爆柴油机的进排气系统是防爆改造的关键部分,进气防爆栅栏的有效进气面积直接关系到防爆柴油机动力指标和燃烧性能.通过对防爆柴油机进气需求进行分析,根据收缩系数确定防爆进气栅栏的实际进气面积,并进行实例计算和流场分析,可为进气栅栏的设计改进提供理论依据.     

栅栏间隙对进气阻火器性能的影响

利用UG软件建立了某防爆柴油机进气阻火器的流体动力学模型,应用FLUENT软件对进气阻火器内部流场进行了模拟,通过压力分布、速度分布、湍动能分布来分析不同栅栏间隙对进气量的影响。最终得出栅栏间隙越小,栅栏左右的压差不一定会增大,但是进气速度会增大,再依据气流运动的稳定性,最终选择0.3 mm栅栏间隙的阻火器最为合理。     

防爆柴油机排气栅栏积碳自动清理方法

煤矿无轨胶轮车防爆柴油机使用中,由柴油燃烧产生的碳颗粒积聚在排气栅栏隔爆间隙中,形成积碳,影响柴油机排气,进而影响柴油机的效率,增加燃油消耗。利用人工方法清理积碳,极易发生隔爆面损坏,隔爆间隙变形等现象,影响排气栅栏的隔爆性能,存在很大的安全隐患。介绍一种排气栅栏积碳自动清理方法,可以有效地解决排气栅栏的积碳清理问题。     

防爆柴油机进排气系统的研发

在普通柴油机4108的基础上,对防爆柴油机的进排气系统提出最优方案,并对进排气系统的结构进行了设计改进。改进了阻火栅栏的安装结构,使其容易拆装清洗。然后对排气系统尾气管道的结构做了优化设计,明显改善了冷却效果,有效阻止了柴油机内的火星窜出,控制了防爆柴油机的排气温度。     

基于流场分析的防爆柴油机排气歧管结构优化

以某型号防爆柴油机发动机带冷却水套的排气歧管为研究对象,建立了防爆柴油机排气歧管烟气流场的CFD模型。应用SIMPLE算法模拟排气歧管内烟气的流动,得到了烟气的流动矢量图,并根据计算结果对排气歧管结构进行优化。结果表明:优化后排气歧管模型内腔容积减小,管内部分漩涡消失,其余的漩涡则大幅降低,各缸的流通能力及流量均匀性得到较大提高,从而改善了防爆柴油机的排气性能。     

平板对气流速度的影响

应用Fluent软件模拟空气在防爆格栅中气流速度,定性分析了平板阻火单元不同结构和温度与气流速度的关系。结果表明:平板厚度、长度、倒角和温度的变化对气流速度有一定的影响,为柴油机进排气系统防爆格栅的设计及应用提供参考。     

防爆柴油机排气歧管冷却系统固流耦合热分析

防爆柴油机排气歧管采用夹层水套来冷却,由于管壁与烟气和冷却水之间的边界条件复杂,所以施加边界条件困难。固流耦合的办法可以将固、流结合面上比较难确定的外部边界转化为系统的内部边界。以6105FB防爆柴油机排气歧管为例,模拟排气岐管冷却系统的流场和温度场。试验证明该模型具有较高的精度。     

防爆柴油机进气栅栏计算流体动力学分析

为了改善某防爆柴油机的进气栅栏的流通特性,应用CFD分析软件对5种不同扩张角度α的栅栏进行对比分析,找到了栅栏设计的合理扩张角度α。由流场分析结果可知,当栅栏扩张角度α=40°时,栅栏的流通特性得到了明显改善。     

防爆柴油机及其起动电源箱栅栏的设计及工艺性改进

防爆柴油机的起动电源箱和防爆柴油机进排气阻火器均装有栅栏,为改善该件的使用性能,提高制造质量,从设计和制造工艺2个方面论述改进方法。     

不同形状进气栅栏的流体动力学分析

应用Fluent软件模拟3种不同形状防爆栅栏阻火器的气体流动特性,选择一种合适形状的防爆格栅来改善某防爆柴油机进气栅栏的流动特性,通过结果对比可知,阻火单元缝隙截面形状为圆时,栅栏的流动特性最好。     

尾气净化技术在煤矿防爆柴油机上的应用

随着煤矿井下机械化程度的不断提高,防爆柴油机车辆得到了广泛的应用。柴油机车辆的不断增加也导致煤矿井下空气污染的急速加重,降低污染物排放已经成为煤矿急需解决的问题。防爆柴油机主要污染物是CO、NOX及颗粒物,尾气净化技术可以有效地减少其排放量。主要介绍尾气净化技术在某型防爆柴油机上的应用。     

国产防爆柴油机尾气控制和净化探讨

简述柴油机有害排放物的成分和危害,国内外排放标准与有效的技术对策,国内车用柴油机控制尾气排放所采用的几种常用技术,探讨防爆柴油机尾气控制和净化的方法。     

进排气系统对防爆柴油机性能影响的试验研究

通过对防爆柴油机进、排气防爆系统进行台架试验,分析了TY6121FBZLQ型柴油机加装不同防爆进、排气系统时不同进、排气阻力对柴油机动力性和经济性的影响规律。试验表明,柴油机加装防爆系统后,进、排气阻力增大,带来燃烧恶化,防爆柴油机的性能恶化,阻力越大,性能下降越多。     

防爆胶轮车用柴油机与传动系统的仿真分析

为更合理地匹配防爆胶轮车用柴油机和动力传动系统,使其具有良好的动力性能和燃油经济性能,采用仿真软件AVL—Cruise对某井下防爆胶轮车用防爆柴油机与传动系统建模、模拟仿真计算,得到了动力性能、燃油经济性能等方面的相关仿真曲线。仿真结果表明,无轨防爆胶轮车的设计符合最初的动力性能指标和传动效率要求,仿真曲线也论证了该防爆柴油机与传动系统匹配的合理性。     

矿用防爆柴油机曲轴系扭振的仿真研究

针对矿用防爆柴油机出现的曲轴断裂现象,以某型防爆柴油机曲轴系为例,使用动力学仿真软件建立了由多个自由度组成的防爆柴油机柔性体动力学系统模型,并进行了柔性体的曲轴系受力和扭振响应分析。结果表明曲轴扭振最大峰值都出现在最大扭矩转速1700r/min左右,而此点也是其主要工作点,容易发生共振现象,导致曲轴扭断。然后通过振动试验验证了曲轴扭振的最大峰值也出现在此点,和仿真分析的结果是相近的,说明了该仿真分析方法是一条行之有效的方法,并且为解决防爆柴油机曲轴断裂现象提供了理论支持。     

煤矿井下防爆柴油机尾气控制技术探讨

基于煤矿井下防爆柴油机尾气排放的控制和净化,改善煤矿井下作业环境,介绍了柴油机尾气控制技术的发展现状,分析了柴油机尾气成分及其危害,探讨了降低煤矿用防爆柴油机尾气排放指标方法,认为对于煤矿用防爆柴油机选择增压中冷柴油机并调整合适的喷油正时和喷油速率,结合水洗法,是降低煤矿用防爆柴油机排放指标的有效途径.     

矿用防爆柴油机炭烟排放预测模型

为了预测矿用防爆柴油机炭烟的排放特性,建立了一个数学模型,主要就防爆柴油机辅助装置对排放中炭烟浓度的影响进行了计算和分析。结果表明,本所建立的模型适用于预测小型防爆柴油机（涡流燃烧室）排放中炭烟的浓度,对防爆柴油机辅助装置的设计具有一定的指导意义。