發(fā)布時間：2018-06-09 05:38

  本文選題：防爆柴油機 + 廢氣處理箱��； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：防爆柴油機廣泛應(yīng)用于井下等場所,由于工作場合的限制,在使用中必須滿足井下防爆安全要求。廢氣處理箱是防爆柴油機排氣系統(tǒng)中一個重要部件,發(fā)動機排出氣體經(jīng)過水夾套排氣管進(jìn)入廢氣處理箱,通過內(nèi)部液態(tài)冷卻水對廢氣進(jìn)行凈化達(dá)到減排效果,廢氣處理箱還可以起到降溫的作用以滿足井下安全防爆要求;同時,廢氣處理箱作為防爆柴油機的一個防爆部件,對發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和排放特性等有所影響。本文主要從三個方面對廢氣處理箱進(jìn)行研究,第一方面針對TDE4100QFB防爆柴油機進(jìn)行臺架試驗,研究廢氣處理箱對防爆柴油機動力性、經(jīng)濟性和排放特性等的影響,第二方面是基于試驗現(xiàn)象提出對廢氣處理箱的流動特性進(jìn)行仿真分析,第三方面是就廢氣處理箱降溫功能提出對其降溫特性的研究。通過試驗與仿真的方法對廢氣處理箱進(jìn)行綜合的研究分析,提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案,并對比改進(jìn)前后性能變化。本文主要工作內(nèi)容有:(1)搭建防爆柴油機試驗臺架,設(shè)計廢氣處理箱相關(guān)試驗方法并進(jìn)行試驗,分析試驗數(shù)據(jù),探究廢氣處理箱對防爆柴油機動力性、經(jīng)濟性和排放特性及排氣壓力的影響。(2)分析廢氣處理箱結(jié)構(gòu)及工作原理,闡述廢氣處理箱內(nèi)換熱及流動理論知識,對廢氣處理箱進(jìn)行二維和三維建模,并比較不同廢氣處理箱結(jié)構(gòu)和工作原理的異同點。(3)結(jié)合防爆柴油機臺架試驗數(shù)據(jù)等,針對廢氣處理箱流動特性和降溫特性分別建立幾何模型,確定FLUENT中的多相流模型、邊界條件等,簡述廢氣處理箱初始水面高度等問題的設(shè)置。(4)通過FLUENT對廢氣處理箱流動特性進(jìn)行數(shù)值仿真計算,探究不同入口速度、不同初始水面高度對其流動特性的影響,基于仿真結(jié)果及試驗現(xiàn)象提出對廢氣處理箱的結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,并與原廢氣處理箱進(jìn)行同等條件下仿真對比分析。(5)對廢氣處理箱的降溫特性在FLUENT軟件中進(jìn)行仿真分析,得出廢氣處理箱的廢氣、水蒸氣的分布云圖,以及箱內(nèi)的溫度分布,并提出改進(jìn)方案進(jìn)行對比分析。
[Abstract]:Explosion-proof diesel engine is widely used in underground and other places. The exhaust gas treatment box is an important part of the explosion-proof diesel engine exhaust system. The exhaust gas from the engine enters the exhaust gas treatment box through the water jacket exhaust pipe, and the exhaust gas is purified through the internal liquid cooling water to achieve the emission reduction effect. Exhaust gas treatment box can also play a cooling role to meet the requirements of underground safety and explosion protection. At the same time, as an explosion-proof component of explosion-proof diesel engine, the exhaust gas treatment box has an effect on the engine's power performance, economy and emission characteristics. This paper mainly studies the exhaust gas treatment box from three aspects. On the one hand, the TDE4100QFB explosion-proof diesel engine is tested on the bench, and the influence of the exhaust gas treatment box on the power performance, economy and emission characteristics of the explosion-proof diesel engine is studied. The second part is the simulation analysis of the flow characteristics of the waste gas treatment box based on the experimental phenomenon. The third is the research on the cooling characteristics of the exhaust gas treatment box. By means of experiment and simulation, the waste gas treatment box is studied and analyzed synthetically, and the scheme of structure optimization is put forward, and the performance changes before and after the improvement are compared. The main work of this paper is to build a test stand for explosion-proof diesel engine, to design and test the relevant test methods of exhaust gas treatment box, to analyze the test data, and to explore the power performance of the exhaust gas treatment box to the explosion-proof diesel engine. This paper analyzes the structure and working principle of waste gas treatment box, expounds the theoretical knowledge of heat transfer and flow in the waste gas treatment box, and models the waste gas treatment box in two and three dimensions. Comparing the difference and difference of structure and working principle of different waste gas treatment box, combined with the test data of explosion-proof diesel engine, the geometric model of flow characteristic and cooling characteristic of exhaust gas treatment box are established, and the multiphase flow model in fluent is determined. In this paper, the setting of initial water surface height of exhaust gas treatment tank is briefly described. The flow characteristics of waste gas treatment tank are numerically simulated by fluent, and the influence of different inlet velocity and initial water height on the flow characteristics is explored. Based on the simulation results and experimental phenomena, a scheme to improve the structure of the waste gas treatment box is put forward, and the cooling characteristics of the waste gas treatment box are simulated and analyzed in fluent software under the same conditions as the original waste gas treatment box. The distribution of exhaust gas and water vapor and the temperature distribution in the waste gas treatment box are obtained, and the improved scheme is put forward to carry out comparative analysis.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD684

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1999200