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重型商用车排气系统阻力与温度场分布规律研究
| 论文题名： | 重型商用车排气系统阻力与温度场分布规律研究 |
| 关键词： | 商用车;排气系统;CFD软件;数值模拟 |
| 摘要： | 随着机动车辆尤其是重型商用车辆的增加，车辆废气、噪声等问题已成为影响人们日常生活的严重问题，而目前重型商用车排气系统普遍存在不能有效的降低发动机的排气噪声，降噪能力差，超出国家法规84dB的限值。同时排气阻力大，发动机功率损失较大，增加了耗油量。因此，提升消声器的降噪能力及降低排气阻力显得非常重要。排气消声器涉及到流体、传热、振动、声学以及发动机性能等多个方面的学科，目前国内的研究工作基本以实验以及开发人员的经验为主，但对于越来越复杂的消声器结构，不论是理论指导还是经验设计，都难以满足要求。 本文通过对某商用车型排气系统进行数值模拟，采用混合网格的划分方法，标准k-ε模型，应用FLUENT数值模拟软件对消声器的内部流场和温度场进行了模拟，计算得到了其内部压力、速度、温度等参数的分布情况。对压力场的分析表明阻力变化是由于气体在经过穿孔管时，压力急剧下降，流体在腔体内部扩张，隔板处湍流大等原因造成。温度场的分析表明温度沿消声器轴向递减，出口和进口温度差200℃，在消声器壁面温度大约为70～90℃之间。通过对速度场分析得到腔体内气流速度随压力增大而增大，在隔板处气体径向速度大，湍动能高，湍流严重，造成阻力增大。 根据分析结果，对消声器的内部结构进行了优化，对插入管的插入深度，腔体容积的分配进行了改进，并且加装尾管结构。改进后，内部流场的压力分布在第二腔中区域均匀，腔中大的湍流明显减少，避免二次噪音的出现，温度在两腔中变化明显，出口温度有所降低，消声器总体性能得到改善。 |
| 作者： | 张文博 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 周三平;王小身 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安石油大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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