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小型蒸发式车用加热器燃烧室旋流进气的性能研究
| 论文题名： | 小型蒸发式车用加热器燃烧室旋流进气的性能研究 |
| 关键词： | 小型车用加热器;燃烧室;旋流进气;数值模拟 |
| 摘要： | 车用加热器作为车辆上一个独立的系统，可以有效改善低温环境中发动机冷启动的性能，并能持续稳定地为车厢供暖和车窗除霜。在汽车工业飞速发展和排放法规日益严格的今天，车用加热器的需求与应用愈加广泛。目前，国内的加热器多应用于冬季气候寒冷的北方，安装在货车、大型客车或军用车辆上;而加大对结构紧凑、热效率高且智能电控的小型车用加热器的开发力度已刻不容缓。本文便是以YJH-Q5B型蒸发式车用燃油水暖加热器为研究对象，对其进行燃烧室旋流进气结构的改造，来优化加热器燃烧室内气流组织和燃烧。 首先，选取Fluent仿真软件对加热器的原机和旋流改进后的燃烧室内气体流动状况进行模拟计算，得到气体压力和流动的速度矢量。通过对原机燃烧室内气体流场的分析，研究其结构对气体流动、油气混合、燃烧以及积炭形成的影响。找出积炭易形成的原因，对燃烧室结构进行改进。旋流进气孔结构使助燃空气流入一级燃烧室内形成强烈的螺旋状气流，增强了油气混合和对的壁面处燃气的卷吸作用。通过各个方案计算结果的对比分析旋流孔径、偏心距和轴向距对气流组织的影响。 然后，对加热器的燃烧室旋流改进机型和原机进行空燃比特性试验，得到不同空燃比下加热器的热功率、热效率及排气温度等参数，绘制每一方案的空燃比特性曲线。结合流动计算的结果和试验得出的数据，找到旋流孔径、偏心距和轴向距的最佳组合方案。并在其与原机的对比中，证明了改进机型能够明显减少燃烧室积炭和不同程度提高热功率及热效率。 此外，还针对供油频率、水流量、燃烧室温度场以及循环水泵开展了试验研究。结合电磁供油泵不同供油频率（油量）对比试验分析了加热器换热器的换热能力和电磁供油泵供油频率对加热器性能的影响。结合不同水流量试验了解了水流量对加热器性能的影响，并找到使功率和效率均有最大值的水流量和水温差的组合。结合燃烧室温度场测量认识到了燃烧室内的温度分布。结合循环水泵性能试验掌握了循环水泵现有特性。 |
| 作者： | 郝芳子 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 陆辰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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