本文關(guān)鍵詞：氣體機(jī)迷宮式油氣分離器數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 氣體機(jī) 迷宮式油氣分離器 兩相流模型 分離效率 壓力損失

【摘要】：隨著中國(guó)日漸嚴(yán)格的國(guó)Ⅲ、國(guó)Ⅳ、國(guó)Ⅴ柴油機(jī)排放法規(guī)頒布,把曲軸箱排放物再吸入燃燒室內(nèi)參與燃燒的閉式曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)成為重要技術(shù)。本文分析了現(xiàn)代計(jì)算流體力學(xué)方法在油氣分離器數(shù)值模擬中的應(yīng)用,根據(jù)工程實(shí)際,構(gòu)建采用孔板與擋板結(jié)構(gòu)相配合、粗濾和精濾相結(jié)合的迷宮式油氣分離器幾何模型并進(jìn)行網(wǎng)格劃分；就氣相場(chǎng)模型和離散相模型進(jìn)行相關(guān)邊界條件設(shè)定。分別研究邊界條件和結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)分離效率和壓力損失的影響,結(jié)果表明,油滴撞擊壁面使其速度急劇減小并吸附在壁面上的碰撞過(guò)程是油氣分離的重要機(jī)制。分離器的分離效率隨油滴粒徑的增大而增大,分離效率和壓力損失都隨竄氣量和出氣口真空度的增大而增大,隨孔板和擋板之間間距、粗濾孔孔徑和精濾孔孔徑的增大而減小,而一定范圍內(nèi)的溫度變化和竄氣中機(jī)油含量濃度變化對(duì)分離效率的影響不明顯,相對(duì)于直孔,漸擴(kuò)孔對(duì)油氣的分離不利,孔板上漸縮孔形狀能小幅度提高分離效率。基于上述研究,權(quán)衡分離效率和壓力損失兩個(gè)相互矛盾因素,進(jìn)行新迷宮式油氣分離器結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì),并進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,新迷宮式油氣分離器在100L/min、122L/min和179L/min竄氣流量下的分離效率分別達(dá)到79.8%、83.3%和86.7%。對(duì)竄氣量122L/min工況下的微觀場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算分析,認(rèn)為分離器板間空腔有利于漩渦的形成,粗濾孔板孔的位置對(duì)氣流速度影響較大,精濾孔板中每個(gè)孔氣流速度受位置影響較小而均勻分布；湍流耗散率主要發(fā)生在精濾孔板及其擋板處,粗濾處的壓力損失主要發(fā)生在孔板和擋板之間的間隙,精濾處壓力損失主要發(fā)生在孔板前后位置,精濾孔板處壓力損失約為粗濾孔板和擋板之間壓力損失的3倍。滴徑越小隨流性越好越不易分離,滴徑越大越易分離,與原分離器相比,粒徑為3μ m分離最好并升高率達(dá)到3%,壓力損失減小了121pa。本文的研究旨在創(chuàng)新氣體機(jī)迷宮式油氣分離器兩相流分離機(jī)理研究,力圖為油氣分離器油滴分離效率的提升提供貼近工程實(shí)際的理論指導(dǎo)和方法支持。
【關(guān)鍵詞】：氣體機(jī) 迷宮式油氣分離器 兩相流模型 分離效率 壓力損失
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U464.13
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)面臨的問(wèn)題及重要性10-11
• 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)油氣分離器作用機(jī)理及應(yīng)用11-16
• 1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)油氣分離器作用機(jī)理11-15
• 1.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)油氣分離器的應(yīng)用15-16
• 1.3 迷宮式油氣分離器研究現(xiàn)狀16-22
• 1.3.1 試驗(yàn)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.2 模擬研究現(xiàn)狀19-22
• 1.4 研究?jī)?nèi)容及意義22-24
• 第二章 數(shù)值模型構(gòu)建24-39
• 2.1 油氣分離器幾何模型的建立和網(wǎng)格劃分25-27
• 2.1.1 油氣分離器的結(jié)構(gòu)25-26
• 2.1.2 計(jì)算區(qū)域幾何模型的建立及網(wǎng)格劃分26-27
• 2.2 氣相場(chǎng)模型理論27-34
• 2.2.1 氣相湍流控制方程27-28
• 2.2.2 湍流模型的選擇及近壁模型的確定28-31
• 2.2.3 氣相場(chǎng)的離散格式及壓力插補(bǔ)格式31-33
• 2.2.4 氣相場(chǎng)的壓力與速度耦合算法33
• 2.2.5 氣相場(chǎng)邊界條件的確定33-34
• 2.2.6 氣相場(chǎng)初始條件的確定34
• 2.3 離散相建模理論34-38
• 2.3.1 氣液兩相流模型選擇34-36
• 2.3.2 液滴碰壁模型36
• 2.3.3 離散相模型的設(shè)定36-37
• 2.3.4 離散相邊界條件的設(shè)定37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-39
• 第三章 油氣分離器性能的影響因素研究39-52
• 3.1 油氣分離器分離效率的影響因素分析39-46
• 3.1.1 油滴直徑的影響40-41
• 3.1.2 竄氣流量的影響41-42
• 3.1.3 竄氣溫度的影響42
• 3.1.4 機(jī)油含量的影響42-43
• 3.1.5 分離器出氣背壓的影響43-44
• 3.1.6 孔板與擋板距離的影響44
• 3.1.7 過(guò)濾孔的孔徑大小的影響44-45
• 3.1.8 過(guò)濾孔形狀的影響45-46
• 3.2 油氣分離器壓力損失的影響因素分析46-49
• 3.2.1 竄氣流量的影響47
• 3.2.2 孔板與擋板之間的間隙的影響47-48
• 3.2.3 過(guò)濾孔的孔徑大小的影響48-49
• 3.3 新迷宮式油氣分離器參數(shù)的選定及新舊油氣分離器性能比較49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第四章 新迷宮式油氣分離器的驗(yàn)證及內(nèi)部流場(chǎng)分析52-76
• 4.1 新迷宮式油氣分離器的試驗(yàn)52-56
• 4.1.1 試驗(yàn)臺(tái)架布置52-53
• 4.1.2 試驗(yàn)方案53
• 4.1.3 試驗(yàn)步驟53-54
• 4.1.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析54-56
• 4.2 新迷宮式油氣分離器模型計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比56-58
• 4.3 氣相流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果分析58-73
• 4.3.1 氣相場(chǎng)的流線(xiàn)分析59-60
• 4.3.2 氣相溫度場(chǎng)分布特性60-63
• 4.3.3 氣相速度場(chǎng)分布特性63-67
• 4.3.4 氣相壓力場(chǎng)分布特性67-70
• 4.3.5 氣相湍動(dòng)能及其耗散率分布特性70-73
• 4.4 兩相流場(chǎng)的數(shù)值模擬結(jié)果分析73-74
• 4.5 本章小結(jié)74-76
• 第五章 全文總結(jié)與工作展望76-79
• 5.1 全文總結(jié)76-78
• 5.2 工作展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 致謝84-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 丁寧;信曦;張小矛;陳明;徐政;李建國(guó);楊洋;;車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)油氣分離器的數(shù)值模擬研究[J];上海汽車(chē);2014年03期

2 陳然;崔光超;郭洪山;金U，

本文編號(hào)：719047