发动机排气歧管热流固耦合分析.pdf
《发动机排气歧管热流固耦合分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《发动机排气歧管热流固耦合分析.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、:./.发动机排气歧管热流固耦合分析镇 梁王晓雷潘家保(.南京航空航天大学 直升机传动技术重点实验室江苏 南京 .安徽工程大学 机械工程学院安徽 芜湖)摘 要:发动机在正常工作时所产生的高温废气直接与排气歧管内壁管道接触因而会对排气歧管造成较大的热变形严重时甚至导致破坏 该文重点对某四缸发动机排气歧管受热情况进行了分析通过采用有限元法设定了边界条件和外部环境参数模拟了排气歧管的正常工作情况 为了探究影响排气歧管温度变化的因素改变内部流体温度和速度以及对流换热系数的数值观察排气歧管温度变化的情况并对可能影响排气歧管受热的因素进行了分析与比较关键词:排气歧管流固耦合有限元分析温度变化中图分类号:.
2、文献标识码:文章编号:()(.):.:引 言排气歧管作为发动机的主要部件是发动机和排气管的连接桥梁在工作过程中首先会受到高温废气的冲击发动机的工况在实际工作情况下是不断变化的这就导致排气歧管在工作时承受的压力冲击与内部气体温度在不断变化 而内部气体高温所造成的热胀冷缩极其容易使排气歧管产生裂纹长此以往会导致歧管产生疲劳断裂失效 国内相关学者在这方面做了大量的研究如黄泽好等发现改变排气歧管的结构可以缓解热应力集中 陈馨等发现若排气歧管的结构或材料不合理 很容易产生裂纹和变形 进而导致漏气 发生漏气一方面可能引燃汽车 威胁车内人员安全 另一方面也严重影响发动机的经济性和动力性 陈曦等通过观察排气歧
3、管机油泄漏的程度以及排查缸盖排气口机油泄漏的来源以此指导相关零件的设计改进笔者采用有限元分析法对发动机排气歧管进行热流固的耦合分析通过改变外部环境条件得到不同情况下排气歧管的温度变化然后根据结果分析图对影响排气歧管温度变化的因素进行分析 控制方程和湍流模型正常工作条件下高温废气未接触排气歧管内壁之前会形成一个一个层流边界层 在这段时间内流体流动预测可通过稳态 方程求解而得到 随着气体靠近壁面气体开始出现振动 同时随着雷诺数的增加流体流动不平稳 在靠近壁面处出现小涡流这个时候层流就转变成湍流 在此流型中选择使用雷诺平均 方程()进行数值模拟公式如下连续方程:()()动量方程:机械研究与应用 年第
4、 期(第 卷总第 期)车辆研究收稿日期:基金项目:安徽省重点研究与开发计划项目:车辆磁流变半主动悬架系统可靠服役关键技术研发与应用(编号:)作者简介:镇 梁()男江苏南通人硕士研究生研究方向:机械工程()()()()式中:表示雷诺平均速度分量 为密度 为压强为脉动速度是应力张量分量 双方程模型适用于对流减压区及近壁面和远壁面的计算 该模型通过额外的湍流粘性项增加了 方程并在近壁处采用 模型 湍流模型主要求解湍动能和比耗散率 的对流运输方程对于 双方程模型其湍动能运输方程为:()()()湍流比耗散率方程为:()()()()(/)/()(/)()式中:/是涡粘性是平均速度应变率的张量为克罗内克算子
5、、为模型参数取.排气歧管热流固耦合分析.热流固耦合分析理论流固耦合分析法是指在流体与固态物质相互作用时同时考虑热交换 这种分析法适用于机械和热载荷共同产生的情况 在对固体域与流体域的交界表面进行耦合式数据的传输时固体域可以利用气态流体域传输过来的气态温度与热传导系数作为排气歧管的边界条件同时从流体域和气体流体域传来的壁面温度可以作为边界条件.三维模型建立与网格划分通过建模软件建立排气歧管三维模型如图 所示 为保证排气歧管网格划分的质量问题将排气歧管法兰盘部件省略得到排气歧管简化模型如图 所示图 排气歧管三维 图 排气歧管三维模型模型简图图 排气歧管网格划分 分析模型并对排气歧管进行网格划分如图
6、 所示网格类型设置为六面体网格不需要添加局部尺寸按照最大尺寸.最小尺寸.增长率为.尺寸函数 曲率法向角 等条件生成表面网格.流体域仿真在 中进行流场计算假设排气歧管中的高温废气与烟气相同烟气的基本性质如表 所列烟气作为排气歧管流场的材料性质壁面为无滑移速度条件出口采用压力出口边界 采用流体网格模型得到了排气歧管内流场的温度分布表 烟气属性参 数数 值密度/().比热/()热导率/().黏度/().固体域仿真为了模拟固体区域的温度需要将内部流场的温度分布映射到排气歧管的内表面并以此得到的内表面温度作为确定固体区域的热边界条件 将 计算的内部流场模拟结果导入流液耦合面之间进行数据传输得到了排气歧管
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 发动机 排气 歧管 热流 耦合 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。