基于试验分析的防爆柴油机进排气歧管优化研究

由于国家防爆柴油机标准的特殊要求,防爆柴油机与普通车用柴油机的进、排气歧管在结构上区别很大,有些防爆柴油机进、排气歧管采用焊接结构,流通阻力大,通过流体分析软件分析并优化防爆柴油机进、排气歧管的流道,减小进排气阻力,减小能量损失。并通过发动机台架试验验证歧管结构优化前后的防爆柴油机性能与排放。试验结果表明:防爆进、排气歧管优化后,扭矩平均增加1.38%;功率平均增加4.02%;油耗率平均下降1.05%;进气流量平均增加1.97%;CO排放量平均下降38.82%;NOX排放量平均下降5.81%,优化后的防爆进、排气歧管使防爆柴油机的各项性能得到提升。     

矿用防爆柴油机进气歧管的优化设计

针对某型矿用防爆柴油机存在动力性差、排放高等问题,用流体仿真分析软件对该防爆柴油机进气歧管的进气流道和水套结构建立了仿真模型,并按模型进行计算仿真得出其压力场和流线,对进气歧管进行了优化改进;最后对进气歧管优化前的防爆柴油机进行了台架试验,试验结果表明:优化改进后的防爆柴油机功率增加0.17%,扭矩最高增加0.23%,燃油消耗率最高减少0.58%,CO最高下降23.46%,NOx下降0.15%,烟度下降17.26%。由此,不仅防爆柴油机的性能和排放得到了显著的改善,又为解决同类问题提供了借鉴意义。     

基于ANSYS的防爆柴油机排气歧管模态研究

通过建立某型防爆柴油机的排气歧管有限元模型,应用ANSYS软件对排气歧管进行了静力分析和结构模态分析,得出静力分析结果及在此应力下的频率和振型,并对主要振型进行描述。分析结果表明,静力分析中施加的载荷合理有效;比较该排气歧管的固有频率与接触件可知,其不会产生共振且结构设计合理,基本满足矿井下对车辆的使用要求,为进一步研究提供理论依据。     

防爆柴油机排气歧管烟气模型的流场分析与优化

利用GT-Power软件对包含进排气歧管的防爆柴油机进行整体性能模拟,得到其排气歧管瞬态工况的质量流量、静压力、温度等参数;在FLUENT软件中对4种瞬态工况的流线、温度场、压力场、速度场等做分析,发现歧管在出口拐角处流动不畅,流线在歧管外侧过于集中,造成大范围低速度涡流;提出了一种改进方案,使得改进后的模型在一定范围内压力降和温度差降低。     

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。     

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。     

煤矿用防爆水冷进排气歧管的仿真分析

根据某型煤矿用防爆柴油机的进排气布置在缸体一侧的结构特点,通过理论分析,应用流体仿真分析软件,对符合煤矿安全要求的一体式防爆进排气歧管进行了仿真分析,得出其压力场和温度场,然后对进排气歧管进行了优化改进。优化后,进排气由歧管到气道之间的过渡更顺畅,速度和压力分布更加均匀,局部低速区域得到缓解,进排气凸台处流动分布比优化前顺畅很多,速度和压力的分布也比优化前均匀,为解决同类问题提供了参考。     

防爆电控柴油机性能开发

以某型电控柴油机为基础,开发防爆电控柴油机型。按照《矿用防爆柴油机通用技术条件》对电控柴油机进行改造以满足要求;并利用柴油机台架试验对该机型进行性能开发。结果表明,防爆电控柴油机动力性能良好,CO及NOX排放值较低,满足煤矿对防爆柴油机各方面的性能要求。     

防爆柴油机进排气部件的试验分析

矿用防爆柴油机无轨胶轮车的应用大大降低了工人的劳动强度,使得采矿效率大大提高。但阻火器和冷却净化水箱加大了进排气阻力,使燃烧恶化,导致其动力性和经济性下降。防爆柴油机零件的试验分析,对于防爆柴油机的设计和优化具有重要意义。     

煤矿防爆柴油机尾气排放控制技术研究现状

为有效控制和净化煤矿防爆柴油机尾气,介绍了防爆柴油机尾气的主要成分、产生机理和煤矿防爆柴油机机前预处理和机内净化处理的主要措施。重点介绍了防爆柴油机尾气排放控制的后处理措施,研究不同措施的特点和存在的问题。     

防爆电控柴油机电气系统设计

针对煤矿井下用机械式防爆柴油机存在动力及废气排放差的问题,提出了研制电控防爆柴油机的必要性。电气系统是防爆电控柴油机的重要组成部分,重点介绍了防爆电控柴油机控制系统、电源系统、电控燃油喷射系统及故障诊断系统,研制防爆电控柴油机对快速检测、修复防爆柴油机有重要意义。     

TY6114Z_LQFB型矿用防爆柴油机的设计

根据矿用辅助运输车辆功率和扭矩的需要,在某工程机械柴油机基础上,通过改进隔爆面尺寸及零部件材料,设计进气系统、排气系统和冷却系统,设计出符合矿用防爆要求的防爆柴油机,其可靠性和安全性能满足特定辅助运输的需要。     

一体式水冷进、排气歧管的试验研究

针对某型煤矿用防爆柴油机的进、排气在缸体一侧的结构特点,通过流体力学模型分析及优化,设计了一体式水冷进、排气歧管。对装有优化后一体式水冷进、排气歧管的防爆柴油机进行了台架试验,试验结果满足MT 990-2006《矿用防爆柴油机通用技术条件》的要求,为解决同类问题提供参考。     

防爆柴油机无轨胶轮车前机架的设计

根据矿用防爆柴油机无轨胶轮车的性能、外形及操作舒适性的要求,采用驾驶室与主架分体的方法,设计了某型号防爆柴油机无轨胶轮车,对其结构及连接强度进行了分析计算。新型机架性能可靠、外形美观、操作舒适、装配方便,对今后无轨胶轮车的前机架的结构设计具有一定的指导意义。