8V150柴油機(jī)渦輪增壓系統(tǒng)排氣管系設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來(lái)為了滿足動(dòng)力、環(huán)境和能源方面的需求，柴油機(jī)的設(shè)計(jì)已經(jīng)越來(lái)越精細(xì)，對(duì)于增壓中冷四沖程柴油機(jī)，特別是高增壓的柴油機(jī)，為了保證排氣能量的有效利用，同時(shí)保證各缸換氣過(guò)程的順利進(jìn)行，對(duì)排氣管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越關(guān)注。柴油機(jī)排氣管系統(tǒng)的研究主要有兩種方式：一是通過(guò)試驗(yàn)研究的方式，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)排氣管系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。二是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，可以通過(guò)仿真計(jì)算來(lái)研究排氣管系統(tǒng)的流動(dòng)以及排氣能量的利用情況。與試驗(yàn)相比較，采用數(shù)值模擬方法來(lái)研究排氣

2、管系統(tǒng)的流動(dòng)問(wèn)題不僅可以大大降低研究費(fèi)用，節(jié)省人力、物力，縮短開(kāi)發(fā)周期，而且還可以獲得一些實(shí)驗(yàn)不能測(cè)量或難以測(cè)量的結(jié)果，同時(shí)可以得到十分詳細(xì)的流動(dòng)信息。 本文以我國(guó)自行設(shè)計(jì)、研制的新型高速柴油機(jī)8V150增壓中冷柴油機(jī)為研究對(duì)象，為了改善該型柴油機(jī)全工況性能，利用發(fā)動(dòng)機(jī)性能仿真軟件GT-POWER建立了8V150柴油機(jī)的工作模型，排氣管系采用脈沖轉(zhuǎn)換器排氣管系統(tǒng)，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在標(biāo)況和最大扭矩工況下進(jìn)行了校核計(jì)算；在校核

3、模型的基礎(chǔ)上對(duì)排氣管系統(tǒng)部分進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，建立了MIXPC增壓排氣管系統(tǒng)和優(yōu)化的排氣管系統(tǒng)，分別進(jìn)行了多方案分析，結(jié)果表明這兩種排氣管系統(tǒng)都具有較好的全工況性能，特別是解決了因采用脈沖轉(zhuǎn)換器排氣管系統(tǒng)而使柴油機(jī)高工況油耗高的問(wèn)題，且低工況性能也有較大改善。 在一維性能計(jì)算的基礎(chǔ)上，為了研究排氣管系統(tǒng)的流動(dòng)情況，本文建立三維排氣管系統(tǒng)模型，包括脈沖轉(zhuǎn)換器排氣管系統(tǒng)和MIXPC增壓排氣管系統(tǒng)，利用STAR-CD前處理軟件對(duì)排氣管系