5kW風(fēng)暖加熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及燃燒實(shí)驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-23 03:28
我國(guó)北方地區(qū)冬季寒冷而漫長(zhǎng),長(zhǎng)途貨運(yùn)車(chē)在駕駛中通常需要在打開(kāi)汽車(chē)空調(diào)的同時(shí)輔助使用燃油風(fēng)暖加熱器來(lái)提高駕駛室溫度,保證駕駛員行車(chē)舒適性。但是現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)風(fēng)暖加熱器燃燒室設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、拆裝更換零部件困難,隨著使用次數(shù)增多燃燒效果逐漸惡化,通常使用一個(gè)冬季就因?yàn)榉e碳等問(wèn)題導(dǎo)致排放黑煙現(xiàn)象明顯、熱風(fēng)溫度不足等問(wèn)題;而進(jìn)口風(fēng)暖加熱器價(jià)格高昂,性價(jià)比較低。因此,設(shè)計(jì)研發(fā)一款新的風(fēng)暖加熱器具有明顯的實(shí)際意義。本文分析了現(xiàn)有風(fēng)暖加熱器的研究現(xiàn)狀,結(jié)合微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室基本原理與設(shè)計(jì)方法,采用逆流進(jìn)氣的布置,設(shè)計(jì)了旋流霧化集成頭部、火焰筒、機(jī)匣、封頭、尾部端蓋、換熱器、外殼等一系列配套結(jié)構(gòu),搭建了風(fēng)暖加熱器整機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和用于火焰觀察的看火系統(tǒng)。在前期設(shè)計(jì)完成后,主要進(jìn)行了以下三個(gè)方面的深入研究:(一)基于整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),對(duì)比不同旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)的冷態(tài)條件數(shù)值模擬,對(duì)比分析旋流孔偏心距、旋流孔數(shù)、旋流器擴(kuò)壓段高度對(duì)于流場(chǎng)速度不均勻系數(shù)、各區(qū)段空氣量分配、軸線上速度、回流區(qū)位置的影響?紤]到要使燃燒室內(nèi)燃?xì)饬魍槙场⒈苊饣鹧嫱脖粺g、避免噴嘴部分及霧化網(wǎng)被燒蝕,最后選定旋流器偏心距介于3.5-5.5mm、旋流孔數(shù)為8...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
哈爾濱地區(qū)累年月極端溫度統(tǒng)計(jì)
平均溫度達(dá)到-17.6℃[1](見(jiàn)圖 1-1 和圖 1-2)。每年 12 月~2 月在室外停放的汽車(chē),有相當(dāng)數(shù)量由于低溫導(dǎo)致電瓶電壓低,不足以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,造成汽車(chē)不能發(fā)動(dòng),無(wú)法使用。同時(shí),隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,我國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量及機(jī)動(dòng)車(chē)新注冊(cè)量都在不斷上漲,截止到 2017 年,全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量首次突破 3 億輛,其中汽車(chē)達(dá) 2 億輛(見(jiàn)圖 1-3),載貨汽車(chē)保有量達(dá) 2229 萬(wàn)輛[2],季度增長(zhǎng)量均創(chuàng)歷史新高。圖 1-1 哈爾濱地區(qū)累年月極端溫度統(tǒng)計(jì)
圖 1-3 近五年我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)新注冊(cè)登記情況[2]我國(guó)國(guó)產(chǎn)的大型牽引貨車(chē)普遍存在車(chē)載熱風(fēng)系統(tǒng)供熱量不足的問(wèn)題,在冬季使用過(guò)程中,駕駛室溫度過(guò)低,不能維持駕駛室處于適宜的溫度,往往需要加裝輔助燃油加熱器。這類(lèi)加熱器一般分為燃燒室和換熱器兩部分,車(chē)載燃油在燃燒室內(nèi)與風(fēng)扇送入的空氣進(jìn)行燃燒反應(yīng),產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鹘?jīng)換熱器與換熱器另一側(cè)的冷空氣進(jìn)行熱交換,加熱后的空氣送入駕駛室,從而達(dá)到提高駕駛室溫度的目的。本文通過(guò)結(jié)合微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的基本結(jié)構(gòu)特征、自主設(shè)計(jì)研發(fā)駐車(chē)加熱器,在提高駕駛室溫度的同時(shí),滿足:a) 減小加熱器幾何尺寸,便于車(chē)內(nèi)安裝,節(jié)約加工材料;b) 改善加熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使其易于拆裝、更換易壞部件;c) 空氣與燃?xì)饽媪鞑贾、預(yù)熱助燃空氣,利于機(jī)器點(diǎn)火;d) 優(yōu)化頭部霧化網(wǎng)結(jié)構(gòu)、旋流器的設(shè)計(jì),提高燃燒性能;e) 分析燃盡條件、污染物排放條件、火焰可視化特性,尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)工況點(diǎn),提高燃燒效率、降低污染物排放、維持火焰穩(wěn)定性、避免火焰貼壁。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Matlab的火焰圖像著火點(diǎn)位置探測(cè)方法[J]. 楊狄賽. 機(jī)電技術(shù). 2016(02)
[2]基于WALLFILM模型的揮發(fā)霧化式燃燒器霧化系統(tǒng)的研究與改進(jìn)[J]. 徐文,馮偉東,李國(guó)瑩. 河北農(nóng)機(jī). 2016(02)
[3]揮發(fā)霧化式燃油加熱器霧化系統(tǒng)積碳問(wèn)題的研究[J]. 馮偉東,徐文,李國(guó)瑩. 河北農(nóng)機(jī). 2016(01)
[4]小型蒸發(fā)式車(chē)用燃油加熱器旋流進(jìn)氣燃燒室性能研究[J]. 郝芳子,劉康,毛華永,陸辰,晉世強(qiáng),孟令褔. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2015(05)
[5]蒸發(fā)式車(chē)用燃油加熱器旋流進(jìn)氣試驗(yàn)研究[J]. 魏興,郝芳子,劉康,毛華永,趙書(shū)明,晉世強(qiáng),王志國(guó). 現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力. 2014(04)
[6]合成氣微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室優(yōu)化設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬[J]. 曹常青,付忠廣,盧可. 中國(guó)電力. 2014(02)
[7]基于AMESim的輕型客車(chē)采暖系統(tǒng)的改進(jìn)[J]. 曹皇親,張炳力,鄧曉峰,李霞. 汽車(chē)工程學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]亮背景下基于圖像提取火源振蕩頻率研究[J]. 李培銘,毛少華,劉輝,王俊新,李元洲. 中國(guó)艦船研究. 2013(03)
[9]噴射式燃燒器氣體流動(dòng)與燃燒數(shù)值模擬[J]. 毛華永,潘世艷,王大鵬,王大海,郝勝兵. 內(nèi)燃機(jī). 2009(05)
[10]車(chē)用汽油機(jī)燃油空氣加熱器試驗(yàn)[J]. 姚春德,楊廣峰,倪培永,徐元利,冉勇. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2009(01)
碩士論文
[1]重型柴油機(jī)預(yù)熱器優(yōu)化分析[D]. 邵元征.吉林大學(xué) 2016
[2]微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 楊牧歌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]燃燒火焰穩(wěn)定性研究[D]. 徐艷冰.浙江大學(xué) 2014
[4]駐車(chē)加熱器在商用車(chē)上的應(yīng)用及試驗(yàn)研究[D]. 晉世強(qiáng).山東大學(xué) 2013
[5]蒸發(fā)式車(chē)用燃油加熱器的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 郭彬.山東大學(xué) 2012
本文編號(hào):2994459
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
哈爾濱地區(qū)累年月極端溫度統(tǒng)計(jì)
平均溫度達(dá)到-17.6℃[1](見(jiàn)圖 1-1 和圖 1-2)。每年 12 月~2 月在室外停放的汽車(chē),有相當(dāng)數(shù)量由于低溫導(dǎo)致電瓶電壓低,不足以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作,造成汽車(chē)不能發(fā)動(dòng),無(wú)法使用。同時(shí),隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,我國(guó)的機(jī)動(dòng)車(chē)保有量及機(jī)動(dòng)車(chē)新注冊(cè)量都在不斷上漲,截止到 2017 年,全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量首次突破 3 億輛,其中汽車(chē)達(dá) 2 億輛(見(jiàn)圖 1-3),載貨汽車(chē)保有量達(dá) 2229 萬(wàn)輛[2],季度增長(zhǎng)量均創(chuàng)歷史新高。圖 1-1 哈爾濱地區(qū)累年月極端溫度統(tǒng)計(jì)
圖 1-3 近五年我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)新注冊(cè)登記情況[2]我國(guó)國(guó)產(chǎn)的大型牽引貨車(chē)普遍存在車(chē)載熱風(fēng)系統(tǒng)供熱量不足的問(wèn)題,在冬季使用過(guò)程中,駕駛室溫度過(guò)低,不能維持駕駛室處于適宜的溫度,往往需要加裝輔助燃油加熱器。這類(lèi)加熱器一般分為燃燒室和換熱器兩部分,車(chē)載燃油在燃燒室內(nèi)與風(fēng)扇送入的空氣進(jìn)行燃燒反應(yīng),產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬鹘?jīng)換熱器與換熱器另一側(cè)的冷空氣進(jìn)行熱交換,加熱后的空氣送入駕駛室,從而達(dá)到提高駕駛室溫度的目的。本文通過(guò)結(jié)合微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的基本結(jié)構(gòu)特征、自主設(shè)計(jì)研發(fā)駐車(chē)加熱器,在提高駕駛室溫度的同時(shí),滿足:a) 減小加熱器幾何尺寸,便于車(chē)內(nèi)安裝,節(jié)約加工材料;b) 改善加熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使其易于拆裝、更換易壞部件;c) 空氣與燃?xì)饽媪鞑贾、預(yù)熱助燃空氣,利于機(jī)器點(diǎn)火;d) 優(yōu)化頭部霧化網(wǎng)結(jié)構(gòu)、旋流器的設(shè)計(jì),提高燃燒性能;e) 分析燃盡條件、污染物排放條件、火焰可視化特性,尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)工況點(diǎn),提高燃燒效率、降低污染物排放、維持火焰穩(wěn)定性、避免火焰貼壁。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Matlab的火焰圖像著火點(diǎn)位置探測(cè)方法[J]. 楊狄賽. 機(jī)電技術(shù). 2016(02)
[2]基于WALLFILM模型的揮發(fā)霧化式燃燒器霧化系統(tǒng)的研究與改進(jìn)[J]. 徐文,馮偉東,李國(guó)瑩. 河北農(nóng)機(jī). 2016(02)
[3]揮發(fā)霧化式燃油加熱器霧化系統(tǒng)積碳問(wèn)題的研究[J]. 馮偉東,徐文,李國(guó)瑩. 河北農(nóng)機(jī). 2016(01)
[4]小型蒸發(fā)式車(chē)用燃油加熱器旋流進(jìn)氣燃燒室性能研究[J]. 郝芳子,劉康,毛華永,陸辰,晉世強(qiáng),孟令褔. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2015(05)
[5]蒸發(fā)式車(chē)用燃油加熱器旋流進(jìn)氣試驗(yàn)研究[J]. 魏興,郝芳子,劉康,毛華永,趙書(shū)明,晉世強(qiáng),王志國(guó). 現(xiàn)代車(chē)用動(dòng)力. 2014(04)
[6]合成氣微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室優(yōu)化設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬[J]. 曹常青,付忠廣,盧可. 中國(guó)電力. 2014(02)
[7]基于AMESim的輕型客車(chē)采暖系統(tǒng)的改進(jìn)[J]. 曹皇親,張炳力,鄧曉峰,李霞. 汽車(chē)工程學(xué)報(bào). 2013(05)
[8]亮背景下基于圖像提取火源振蕩頻率研究[J]. 李培銘,毛少華,劉輝,王俊新,李元洲. 中國(guó)艦船研究. 2013(03)
[9]噴射式燃燒器氣體流動(dòng)與燃燒數(shù)值模擬[J]. 毛華永,潘世艷,王大鵬,王大海,郝勝兵. 內(nèi)燃機(jī). 2009(05)
[10]車(chē)用汽油機(jī)燃油空氣加熱器試驗(yàn)[J]. 姚春德,楊廣峰,倪培永,徐元利,冉勇. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2009(01)
碩士論文
[1]重型柴油機(jī)預(yù)熱器優(yōu)化分析[D]. 邵元征.吉林大學(xué) 2016
[2]微型燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 楊牧歌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]燃燒火焰穩(wěn)定性研究[D]. 徐艷冰.浙江大學(xué) 2014
[4]駐車(chē)加熱器在商用車(chē)上的應(yīng)用及試驗(yàn)研究[D]. 晉世強(qiáng).山東大學(xué) 2013
[5]蒸發(fā)式車(chē)用燃油加熱器的數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究[D]. 郭彬.山東大學(xué) 2012
本文編號(hào):2994459
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/2994459.html
最近更新
教材專(zhuān)著