柴油機(jī)相繼增壓蝶閥氣動控制系統(tǒng)性能分析.pdf

1、相繼增壓技術(shù)是改善高增壓柴油機(jī)低工況性能最有效的方法之一,可以有效地擴(kuò)大柴油機(jī)低工況運(yùn)行范圍,提高經(jīng)濟(jì)性能和減少排放。若相繼增壓的切換點(diǎn)和切換延遲選擇不當(dāng),特別是在柴油機(jī)瞬態(tài)切換過程中,容易出現(xiàn)壓氣機(jī)喘振,增壓器超速,油耗率增加等問題。切換點(diǎn)和切換延遲是蝶閥氣動控制系統(tǒng)的主要控制參數(shù),由此可以看出蝶閥氣動控制系統(tǒng)在柴油機(jī)相繼增壓系統(tǒng)中的重要性。本文從氣體動力學(xué)和計算機(jī)數(shù)值模擬的角度對蝶閥氣動控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,為深入了解蝶閥氣動控制系統(tǒng)

2、特性提供了理論基礎(chǔ)。
　　 利用Pro/E軟件,基于TBD234V12相繼增壓蝶閥控制系統(tǒng)建立了氣動系統(tǒng)內(nèi)各部件的三維實體模型;根據(jù)氣壓傳動和氣體動力學(xué)理論建立了蝶閥氣動系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;使用MATLAB/Simulink仿真軟件編制了蝶閥氣動控制系統(tǒng)的仿真程序并進(jìn)行計算;仿真結(jié)果顯示氣源壓力P*是影響蝶閥切換的主要因素,執(zhí)行氣缸阻力F次之,影響最小的是管路長度L。
　　 基于FLUENT流體仿真軟件,建立了蝶閥氣動系統(tǒng)的

3、二維簡化計算模型;采用湍流數(shù)學(xué)模型和SIMPLE算法對計算模型進(jìn)行了非穩(wěn)態(tài)的數(shù)值模擬分析。分析結(jié)果表明蝶閥氣動控制系統(tǒng)內(nèi)氣體的壓力,流速和溫度在電磁閥的節(jié)流處、管路的彎頭處和執(zhí)行氣缸的進(jìn)、排氣口處變化較劇烈,而在進(jìn)排氣管路和執(zhí)行氣缸內(nèi)部,變化較平緩。
　　 最后,為了驗證仿真模型的有效性,設(shè)計并搭建了蝶閥氣動控制系統(tǒng)的檢測試驗臺;通過試驗數(shù)據(jù)與計算仿真數(shù)據(jù)的對比得出,在可變參數(shù)條件為P*=0.8 Mpa、L=3.5m、F=300