重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (4): 286-293.
杨汉乾,马金浩,胡志坚
摘要: 天然气发动机用于发电用途后,工作时间长,排气温度高。车用柴油机改制成燃气 发电内燃机后,为了进一步改善燃油经济性和提高排气歧管的可靠性,通过一、三维仿真建模对 排气歧管结构进行优化。研究认为原机排气歧管为了兼顾低转速的性能,管径设计较小,在 1500r/min时排气背压较大,不适宜应用在改制后的燃气发电内燃机。本研究经过一维数值 计算,通过优化管径可以降低线工况下的燃气消耗,并且提高了工作功率。其次通过逆向建模 方法和 FluentUDF模块建立流固耦合瞬态仿真模型,耦合计算了 5个工作循环中的 3个时间 点,并且提出了 2种排气歧管的结构优化方法,进行了排温瞬变过程中的热负荷分析和对比。 结果表明增加加强筋结构的方案在节省材料的基础上可进一步减少热变形量,有利于提高排气 歧管的寿命,满足燃气发电内燃机的设计要求。建模和优化方法可为燃气发电内燃机排气管的 设计提供参考。
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