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南海松岗升降平台出租, 南海丹灶升降平台出租, 南海狮山升降平台出租       升降平台发动机的喷油器内部温度场分析方法?
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2021-06-294    文字:【】【】【


         南海松岗升降平台出租, 南海丹灶升降平台出租, 南海狮山升降平台出租        升降平台发动机的喷油器内部温度场分析方法?    对于喷油器模型的复杂性六面体网格虽然网格数量少,计算精度高,但要花费大量的时间且不容易捕捉模型的特征。通常这种情况下四面体网格虽然网格数量多但它能较好的捕捉到喷油器模型几何特征,所以本针阀式喷油器模型采用四面体非结构化网格。由于喷油孔的几何尺寸相对较小故在这些过渡区域进行网格加密处理,从而提高了分析计算精度。由于燃油喷射时压力较大,燃油处于明显湍流状态,为了更贴近燃油的流动真实状态,因此需要划分五层边界层网格。由于针阀运动到底部时燃油会因惯性作用产生真空部分,在流体惯性作用下,燃油的流动是不稳定的,且流速较快,求解比较复杂。本文采用采用 RNG k −ε 湍流模型对喷油器内流场进行求解,近壁面处采用标准壁面函数。内流场模拟计算的边界条件为:入口压力 120Mpa、出口压力 8Mpa、入口温度 353K。燃油温度在压力室变化不明显,当燃油流过喷空时,喷空入口拐角处温度突然上升,然后沿着喷空出口温度又继续下降。这主要是因为压力室的对流换热系数较大,燃油散热能力强。当到达喷孔入口处对流换热系数减小,燃油在喷孔入口拐角处出现了最大值,但喷油器内总体燃油温度变化梯度很小,这主要是因为重油材料的比热容较大,散热能力较弱。



         喷油器外部温度分析: 对于喷油器模型的复杂性六面体网格虽然网格数量少,计算精度高,但要花费大量的时间且不容易捕捉模型的特征。通常这种情况下四面体网格虽然网格数量多但它能较好的捕捉到喷油器模型几何特征,所以本针阀式喷油器模型采用四面体非结构化网格。由于喷油孔的几何尺寸相对较小故在这些过渡区域进行网格加密处理,从而提高了分析计算精度。由于燃油喷射时压力较大,燃油处于明显湍流状态,为了更贴近燃油的流动真实状态,因此需要划分五层边界层网格。阀座的内流道表面温度相对外表面温度要低。这主要是由于喷油器外表面处于高温燃烧室内,它的初始环境温度高达500℃,瞬时温度更是高达 1850℃。另一方面,燃油的温度较低,在喷油器工作时贴近燃油的喷油器内表面温度会被喷出的燃油带走,从而使喷油器内流道表面温度要低于外表面温度,特别是靠近喷油孔的位置最为明显。故温度从外表面到内流道表面是由高到低呈层状分布。


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        喷油器瞬态热应力计算结果:  从应力时间曲线图可以看出喷油器压力室以及针阀座外部所受的热应力并不明显,最大热应力集中在喷孔上拐角处,最大值为 412Mpa、应力幅值为 44Mpa,这主要是因为前面两个部位的温度梯度较小,后者温度梯度较大,而影响热应力的决定性因素主要是温度梯度,当温度梯度越大则对应的热应力越大,温度梯度越小则对应的热应力就越小。随着时间的推移,即阀芯向下运动时阀座的最大应力在不断地减小,这是因为随着阀芯的移动,针阀座外部的温度不断向内部传递导致针阀座内部的温度不断上升,从而缩短了喷油器内部和外部的温差。



        首先建立喷油器针阀座、喷油嘴的热-流-固耦合分析模型,采用有限元分析软件中的动网格技术来模拟针阀的运动过程,再通过热传导、热对流分析计算喷油器内部温度场,然后利用热-流-固顺序耦合方式将得到的温度场结果加载到喷油器结构上,然后在通过热对流的方式分析计算针阀座处于燃烧室部分的温度场,再结合喷油器内流场映射到针阀座内部的温度从而得到喷油器所受到的热应力大小。通过计算发现喷油器最大热应力分布在喷油孔入口上拐角处,最大值为 412Mpa。最后通过喷油器材料疲劳实验得到其疲劳极限下限为 766Mpa。由此可知,喷油器所受到的应力低于材料屈服强度 1050Mpa 且低于材料疲劳极限下限 766Mpa,符合要求。



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点击次数:63  更新时间:2021-06-29  【打印此页】  【关闭

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