本文關(guān)鍵詞：TBD234V12柴油機(jī)排氣系統(tǒng)流場(chǎng)的三維數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文建立了TBD234V12型柴油機(jī)采用兩臺(tái)增壓器常規(guī)增壓和相繼增壓的計(jì)算模型，進(jìn)行了工作過程計(jì)算。進(jìn)排氣系統(tǒng)采用一維非定常流動(dòng)模型，用有限體積法離散偏微分控制方程；缸內(nèi)采用零維模型，采用三韋伯曲線疊加來模擬放熱規(guī)律。常規(guī)增壓時(shí)的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，吻合良好，證明了計(jì)算模型、程序和所選參數(shù)的正確性，說明采用相關(guān)模型進(jìn)行相繼增壓計(jì)算具有一定的參考價(jià)值。對(duì)該機(jī)進(jìn)行相繼增壓模擬計(jì)算后，通過對(duì)常規(guī)增壓和相繼基本性能參數(shù)的比較，結(jié)果表明，該型機(jī)采用相繼增壓后，其低工況性能得到了明顯的改善。 排氣系統(tǒng)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的性能有重要的影響，有必要對(duì)其進(jìn)行全面研究。本文應(yīng)用三維數(shù)值模擬的方法，采用κ-ε湍流模型和SIMPLE算法，以CFD模擬計(jì)算為核心，，以FLUENT為軟件工作平臺(tái)所建立的模型，對(duì)常規(guī)增壓排氣管道和改造相繼增壓后的排氣管道內(nèi)的三維穩(wěn)定流動(dòng)特性進(jìn)行了研究，分別對(duì)脈沖增壓時(shí)排氣管的B1缸支管、B2缸支管、B6缸支管排氣和相繼增壓時(shí)B6缸支管排氣進(jìn)行了三維流場(chǎng)的初步計(jì)算和分析。計(jì)算結(jié)果清晰的表明了排氣管道的結(jié)構(gòu)型線對(duì)流動(dòng)的影響，為管道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、改進(jìn)及優(yōu)化提供了依據(jù)，取得了與相關(guān)文獻(xiàn)相近的效果，為今后的進(jìn)一步研究打下了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 相繼增壓 排氣系統(tǒng) CFD 三維數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TK421
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 前言10-11
• 1.2 相繼增壓系統(tǒng)研究的發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.3 內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣流動(dòng)研究的發(fā)展和現(xiàn)狀13-15
• 1.4 內(nèi)燃機(jī)工作過程的數(shù)值模擬15-16
• 1.5 內(nèi)燃機(jī)數(shù)值計(jì)算數(shù)學(xué)模型16-18
• 1.6 本文所做的工作18-20
• 第2章 TBD234V12柴油機(jī)計(jì)算模型20-34
• 2.1 TBD234V12柴油機(jī)簡(jiǎn)介20-22
• 2.2 TBD234V12柴油機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和性能參數(shù)22-23
• 2.3 缸內(nèi)工作過程計(jì)算模型23-27
• 2.3.1 數(shù)學(xué)模塊的劃分24-25
• 2.3.2 氣缸內(nèi)的熱力過程基本微分方程25-27
• 2.4 缸內(nèi)過程計(jì)算的邊界條件27-33
• 2.4.1 燃燒放熱率規(guī)律27-29
• 2.4.2 氣缸周壁的傳熱規(guī)律29-31
• 2.4.3 進(jìn)排氣閥流量的計(jì)算31-32
• 2.4.4 氣缸瞬時(shí)工作容積的確定32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第3章 進(jìn)排氣系統(tǒng)中氣體流動(dòng)過程的數(shù)學(xué)描述34-41
• 3.1 進(jìn)排氣管系內(nèi)氣體流動(dòng)過程的數(shù)學(xué)模型34-36
• 3.2 渦輪增壓器的數(shù)學(xué)模型36-40
• 3.2.1 渦輪增壓器的平衡條件36-37
• 3.2.2 壓氣機(jī)特性參數(shù)的計(jì)算37-38
• 3.2.3 渦輪特性參數(shù)的計(jì)算38-40
• 3.3 中間冷卻器的數(shù)學(xué)模型40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 TBD234V12柴油機(jī)工作過程計(jì)算與分析41-62
• 4.1 TBD234V12柴油機(jī)相繼增壓的改造41-42
• 4.2 GT-Power仿真模型的建立42-49
• 4.2.1 特性圖的擬合和計(jì)算參數(shù)的調(diào)試43-45
• 4.2.2 計(jì)算程序框圖45-48
• 4.2.3 脈沖增壓與相繼增壓仿真模型的建立48-49
• 4.3 脈沖增壓仿真結(jié)果及分析49-55
• 4.3.1 脈沖增壓性能參數(shù)49-52
• 4.3.2 脈沖增壓排氣管壓力波52-55
• 4.4 相繼增壓仿真結(jié)果及分析55-61
• 4.4.1 相繼增壓性能參數(shù)55-58
• 4.4.2 相繼增壓排氣管壓力波58-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 第5章 排氣管道的三維數(shù)值模擬62-91
• 5.1 應(yīng)用商用CFD軟件進(jìn)行數(shù)值研究的合理性63-64
• 5.1.1 概述63
• 5.1.2 FLUENT商用軟件的特點(diǎn)63-64
• 5.2 排氣管道的幾何模型64-67
• 5.2.1 脈沖增壓排氣管道的幾何模型65-66
• 5.2.2 相繼增壓排氣管道的幾何模型66-67
• 5.3 排氣管道的數(shù)學(xué)模型67-71
• 5.3.1 控制方程組68-69
• 5.3.2 湍流方程69-70
• 5.3.3 控制方程的通用形式70-71
• 5.4 控制方程的離散及求解方法71-73
• 5.4.1 控制方程離散的方法71
• 5.4.2 控制方程的求解71-73
• 5.5 計(jì)算網(wǎng)格的劃分73-77
• 5.6 計(jì)算過程77
• 5.7 脈沖增壓排氣管道三維流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果及分析77-86
• 5.7.1 邊界條件和初始條件78-79
• 5.7.2 B1缸排氣結(jié)果及分析79-81
• 5.7.3 B2缸排氣結(jié)果及分析81-83
• 5.7.4 B6缸排氣結(jié)果及分析83-86
• 5.8 相繼增壓排氣管道三維流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果及分析86-90
• 5.8.1 邊界條件和初始條件86-87
• 5.8.2 B6缸排氣結(jié)果及分析87-89
• 5.8.3 脈沖增壓與相繼增壓結(jié)果對(duì)比89-90
• 5.9 本章小結(jié)90-91
• 結(jié)論91-93
• 參考文獻(xiàn)93-97
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果97-98
• 致謝98

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