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    行業新聞

    煤礦用防爆挖掘機進氣系統的CFD分析

    隨著煤炭開采量的增加,作為礦井主要裝載設備的煤礦用防爆挖掘機的需求量也隨之增加,由于井下存在著瓦斯和煤塵等易燃,易爆物質,煤礦用防爆柴油挖掘機的研究就變得越來越重要。發動機防爆裝置的增加使得發動機進排氣阻力增大,燃料燃燒不充分,導致動力性,經濟性下降以及尾氣排放惡化。利用數值模擬計算煤礦用防爆挖掘機進氣系統的流場特性可以縮短研發周期和降低開發成本。通過對煤礦用防爆柴油挖掘機進氣系統的結構優化,能夠改善防爆挖掘機機的燃燒性能,從而提高其動力性和經濟性,同時能夠有效減少尾氣中污染物的排放。

    咱們針對煤礦用防爆挖掘機4105防爆柴油機進氣系統的阻火器,進氣管以及整個進氣系統應用FlUENT軟件分析與計算。對原煤礦用防爆挖掘機結構不足的地方加以改進,減少進氣壓力損失,增加進氣量。

    首先,分析了煤礦用防爆柴油挖掘機進氣系統的結構,安裝阻火器的必要性以及對比安裝防爆裝置后對尾氣排放的影響。 其次,對阻火器結構從兩方面進行優化。一是阻火器導流罩結構的優化,將阻火器導流罩圓柱部分去掉并加長;二是防爆單元結構的優化,在機型的基礎上提出兩種改進方案,分別是阻火單元縫隙截面是方形和圓形。

    通過模擬計算得出當加長阻火器導流罩且去掉圓柱體部分會避免阻火器中氣體流動時渦流的產生;將阻火單元的縫隙截面由三角形改變為圓形時氣體在阻火器中流動時的壓力損失更小,更加有利于氣體的平穩流動。 再次,對進氣管結構提出改進。將原進氣管中進氣入口在進氣總管一端改為入口布置在進氣總管的中間位置。經模擬計算分析得出當進氣入口布置在進氣總管的中間位置時氣體在各個歧管中分布更加均勻。 最后,對比改進后的進氣系統與原系統的氣體質量流量。經模擬計算得出改進后的進氣系統較原系統進氣效果有很好的改善,各個缸的進氣量都有不同程度的增加。

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