天然气发动机EGR混合器加热仿真与试验研究

为解决天然气发动机的废气再循环(exhaust gas re-circulation,EGR)混合器结冰问题,以K13N天然气发动机的EGR混合器为研究对象,利用ANSYS Fluent软件计算增加水循环加热结构后EGR混合器出口气体的温度、速度及压力分布情况;根据仿真计算结果制作EGR混合器样件,并搭载车辆进行低温环境试验。结果表明:天然气发动机EGR混合器增加水循环加热结构后,发动机在环境温度为-40℃、怠速工况运行时,天然气发动机EGR混合器出口的气体温度可以升高6.5℃;使用带水循环加热结构EGR混合器的车辆,在温度为-25℃的低温环境中进行长怠速工况、长下坡工况、综合工况试验后,天然气发动机EGR混合器均未结冰,发动机工作正常;仿真计算结果与试验结果基本吻合,带水循环加热结构的天然气发动机EGR混合器可有效解决国六天然气发动机EGR混合器结冰问题。该研究对解决天然气发动机EGR混合器结冰问题具有一定的参考价值。

基于CFD仿真分析与试验验证的EGR率均匀性研究

为满足非道路柴油机第三阶段排放法规要求,设计了一种简单、低成本的无冷却器废气再循环(EGR)系统。本文主要研究四缸非道路柴油机采用这种EGR系统的各缸EGR率分布的均匀性。首先通过一维仿真计算得到三维CFD分析计算的边界,然后通过三维AVLFIRE仿真软件计算得出进气管及EGR管路的气体流场。计算结果发现除了瞬态EGR率波动有差异外,采用和不采用EGR混合器的柴油机各缸EGR率均匀性差异不大。通过试验证明,采用和不采用EGR混合器确实对于EGR率较小的增压非中冷柴油机性能影响很小。