天然气发动机的涡轮增压器蜗壳热机疲劳研究

来源 :中国内燃机学会燃烧节能净化分会2014年学术年会暨先进发动机节能及测试技术论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jacyChan
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近年来,天然气发动机已经成功应用于大型公路客车和重型卡车,天然气发动机将迎来快速增长期.越来越多的天然气发动机配有涡轮增压器,涡轮增压器蜗壳在周期性冷热交变热载荷下工作,容易产生热应力,导致蜗壳产生疲劳断裂.通过实验研究气体与金属换热及对流,得到气体与固体热交换模型,此模型可提供热机疲劳分析的热边界.针对蜗壳进行了热机疲劳有限元数值分析,根据分析结果,与柴油机发动机涡轮增压器蜗壳耐久性进行对比,提出了天然气发动机涡轮增压器蜗壳冷热冲击实验的新标准及涡壳材料选择的指导原则.
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在天然气发动机中,天然气和柴油射流的喷射及混合过程对燃烧排放性能有重要影响.本文基于AVLFIRE 软件,模拟了定容燃烧腔内高压天然气和柴油射流喷射过程,并在不同喷雾模型常数、湍流模型下将模拟与实验数据进行了比较和验证,并对比了数值模拟和实验图像,验证了模拟结果的正确性.在此基础上,研究了缸内高压直喷柴油/天然气喷射及混合过程,分析了不同喷孔高度、喷孔倾斜角以及喷孔交角下柴油和天然气射流的速度场,
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