文档介绍：天津大学
硕士学位论文
基于CFD技术的柴油机中冷器的优化设计与匹配研究
姓名:李志刚
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:张俊红
20070601
中文摘要关键词:增压中冷中冷器技术柴油机本文在绪言部分阐述了涡轮增压中冷系统对现代柴油机的意义。突出介绍中冷器对增压中冷系统的重要作用并介绍了中冷器作为换热器的发展过程。在介绍际醯姆⒄构毯拖肿醇霸诜⒍煊蛴τ玫幕∩希氐愕慕绍了际醯奶氐恪⒂τ梅段Ш屠砺刍。患袄肅技术对增压柴油机中冷器进行模拟仿真设计、优化的方法和现实意义。我们根据某增压柴油机中冷器的选型原则,确定了中冷器的形式和结构。利用桃等砑﨔愿弥欣淦鹘薪!⑼窕帧⒛D饧扑愫徒峁治觥并通过利用传统中冷器的理论设计方法来验证模拟计算的结果的准确性。最后对该中冷器与增压器组成的增压中冷系统与某增压柴油机进行配机试验。对中冷器的传统设计结果与模拟仿真结果进行比较,证明利用对中冷器的仿真优化和设计是合理的且通过整机试验验证此中冷器是满足该型增压柴油机对中冷器的要求。软件可以节省时间和成本,并具有相当高的准确性。利用际醵灾欣淦鹘心D夥抡嫔杓啤⒂呕2裼突欣器的研究提供了一种新的方法。
,豻.,篢甒.,.瑆,’琣.,。’,,襈..、琲.,.,
导师签名:⋯⋯吻害硝靴做储签移签字日期:棚年。耫日签字日期:炒甏鏵月细日签字日期:≥加暌自耉学位论文版权使用授权书独创性声明或撰写过的研究成果,、使用学位论文的规定。.特授权叁鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
第一章绪论课题背景进入至世纪,伴随着能源危机和环保意识的加强、环保法规的日益严格,人们在追求发动机动力性和经济性的同时,也加强了对发动机排放性能的改进和要求。鉴于内燃机的社会保有量不断增加,其排放危及人类身体健康越来越受到人们的关注。就民用汽车而言,年社会保有量蛄荆昝驮鲋辆,年将达蛄尽R虼嗽谌丝谑置芗某鞘校蹬欧哦匀死嘟ù来很大的危害。世界各国相继推出日益严格的排放法规来控制汽车尾气对大气环境的污染【俊NA寺阕钚碌呐欧欧ü嬉G螅狗⒍芄唤档团欧盼廴疚铮们提出了多种的方案。而其中涡轮增压器加中冷器丛鲅怪欣湎低的方案可以在提高发动机功率的同时,能够以显著的降低、、吞佳炭帕5任染物来满足日益严格的环保法规的特点日益得到了人们的认可。我们知道由于增压柴油机当增压压力较高时往往需要对进气进行冷却,这是因为增压的作用在于提高发动机的进气密度,从而加大喷入的燃料量以提高平均有效压力。但随着增压比的增加,压气机出口空气温度也随之升高,因而在一定程度上限制了充气密度的提高。所以中冷后进气温度对柴油机的燃烧过程及排放性能有显著的影响6叶越性鲅够箍梢允共裼突谂帕坎槐洹⒅量增加不大的情况下达到增大输出功率的目的,通过合理的匹配设计,还可以有效地改善内燃机的排放性能。但随着增压强度的增大,进气温度的显著升高阻碍了内燃机性能的进一步改善。试验结果表明,在相同的空燃比条件下,增压空气温度每下降摄氏度,它的密度约增大ィ笨掌加拖穆识急3植槐涫保油机输出功率可以提高ァ2唤鋈绱耍裼突室菜孀旁鲅箍掌露下降而上升,同时还能降低排放中的污染物,改善发动机的低速性能【。因此,增压柴油机中通常采用中间冷却技术韵录虺浦欣浼际。它不但可以提高发动机的功率,而且还可以降低发动机的热负荷和排气温度,用以达到降低增压柴油机排放降低的目的。正是由于增压中冷系统的应用,柴油机在车用领域特别是轻型车方面得到了越来越大的应用。正因如此,中冷器作为将增压后的空气在进入气缸前进行冷却的装置,是增压柴油机正常运转不可缺少的一部分。对于中冷器的结构设计,散热效率的研究.
国内、外中冷器研究的现状及发展动向锈钢、铝、铜等。管径衄,管长最长可达馩..咭及其研究方法成为一个十分重要的课题。柴油机中冷器的设计要求主要是:峁辜虻ァ⒔舸眨ぷ骺煽俊⒊杀镜停岣咧欣淦鞯幕蝗饶芰Γ跎僦欣淦鞯牧鞫枇Γ约跎僦欣淦鞯亩λ鹗А而以上目标和要求有时是相互影响和制约的。因此我们在设计中冷器之前,必须首先要明确要达到的主要目标和任务,然后通过选择、比较确定一种合适的方案。在研究、设计过程中,应用际跣槟设计、计算中冷器的流通特性和换热效果,并进行仿真分析,将为今后的中冷器开发、设计寻