495ZLQ柴油机参数匹配与性能计算分析

利用发动机模拟计算软件BOOST建立了495ZLQ柴油机的计算分析模型,探讨分析了不同增压器型式、排气管结构、压缩比及供油提前角等匹配参数对整机性能的影响,并确定了较合适的匹配参数。对选定的柴油机优化方案进行了标定转速3 200 r/min和最大扭矩转速2 200 r/min下的负荷特性模拟计算分析与试验验证。结果表明,模拟计算结果与试验值较为一致,柴油机性能符合预定的目标,为该柴油机改进设计与试验研究提供理论依据和研究方向。

掘进巷道混合式通风数值模拟研究

依据气固两相流理论,以某金属矿掘进巷道内前压后抽混合式通风系统为研究对象,运用FLUENT软件对掘进巷道内爆破粉尘在混合式通风流场下的浓度分布进行数值模拟。通过改变混合式通风参数（压、抽风筒口与迎头面之间的距离、压抽风量配比）,在不同的通风工况下通风15min后,分析比较巷道内的粉尘浓度分布,从而确定混合式通风最佳的通风参数。研究结果表明,压抽风筒距离迎头面太近或太远都不利于通风排尘,对于该矿巷道,当压风筒出风口与迎头之距L压=8~10m,抽风筒吸风口与迎头之距L抽=30~35m,压抽风量配比为1∶1.3时,通风除尘效果较好。

分布式排烟管对侧向排烟效率提升效果分析

为了进一步提高隧道火灾侧向排烟效率,以港珠澳大桥海底沉管隧道为研究对象,利用FDS数值模拟软件进行等尺寸建模,将火源热释放速率设置为10,20,50 MW,排烟速率设置为4,6,8,10 m/s,宽高比设置为1∶2、1∶1、2∶1、3∶1,共计48组工况,在各个侧向排烟口处加装“分布式排烟管”,通过控制变量法分析分布式排烟管宽高比、火源热释放速率等因素对侧向排烟效率的影响,并探究加装分布式排烟管对侧向排烟效率的提升效果。结果表明:(1)排烟速率相等的条件下,当排烟管宽高比较小,宽高比由1∶2增大至2∶1时,其竖向拦截热烟气的范围减小,排烟效率逐渐减小,此时主要由吸收的热烟气量主导排烟效率;而当集气管的宽高比较大,宽高比由2∶1增大至3∶1时,集气管变得更加扁平,排烟效率逐渐增大,此时主要由所吸收热烟气的浓度主导排烟效率。因此,侧向排烟效率随着排烟集气管宽高比的增大呈现先减小后增大的趋势,当集气管宽高比为2∶1时取得最小值。(2)排烟速率、排烟管宽高比相同条件下,随着火源热释放速率增大,燃烧产生的烟气总量增加,而分布式排烟集气管对热烟气的吸收却很快达到饱和状态,此时排出的热烟气总量并没有显著增加,而燃烧产生的热烟气总量却增大了,因此排烟效率随着火源热释放速率的增加而减小;同时,在排烟速率相同、排烟管宽高比不同的条件下,由于在火源热释放速率较小时侧向排烟口排放的热烟气尚未达到饱和,因此排烟效率有较明显的差异,随着火源热释放速率的增加,此时侧向排烟口的排烟量达到饱和,即此时的排烟量与火源产生的总热烟气趋于相同,因此排烟效率随着火源热释放速率的增大而趋于一致,此时排烟管的宽高比不再是影响排烟效率的主要因素,应考虑增加分布式排烟管的数量以提升排烟效果。(3)通过对比传统侧向排烟的排烟效率,加装“分布式排烟管”后,侧向排烟效率最高能提升4.3倍(火源热释放速率为10 MW、排烟速率为8 m/s、排烟集气装置的宽高比为1∶2),最低也能够提升了0.5倍。根据幂函数拟合得到排烟管宽高比与侧向排烟效率提升率之间的函数关系。排烟效率的提升率随着侧向排烟口宽高比的增加而逐渐减小,最后收敛于某一极限值。数据表明,当宽高比大于2∶1时,提升率已经非常接近极限值;而宽高比为2∶1时,虽有最大提升率,但会影响隧道净空高度。综合经济性与实用性等因素以及本研究成果,集气管的宽高比设置为1∶1是较佳的设计方案。