天然氣發(fā)動機冷卻系統(tǒng)試驗與數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來,伴隨發(fā)動機的設(shè)計轉(zhuǎn)速提高和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求加強,機組產(chǎn)生的熱流密度也越來越大,產(chǎn)生的散熱問題也越來越突出,主要表現(xiàn)在發(fā)動機冷卻系統(tǒng)部件之間匹配不佳和冷卻液溫度偏高。因此,發(fā)動機部件匹配優(yōu)化和冷卻系統(tǒng)間的熱量交換準確計算是解決高功率發(fā)動機性能問題的一項關(guān)鍵技術(shù)。合理的配置發(fā)動機運行的冷卻水流量,保證發(fā)動機極限工況的安全運行,同時滿足發(fā)動機標準狀況下運行時冷卻系統(tǒng)的高效率,既可以改善發(fā)動機的性能,也能降低機組的整體能耗,符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)

2、的要求,能很好的體現(xiàn)核心技術(shù)的競爭力。本文在大量實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,主要采用數(shù)值模擬的分析方法,對一臺天然氣發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)進行了具體的研究,主要內(nèi)容如下:
　　根據(jù)該天然氣發(fā)動機冷卻器系統(tǒng)各部件之間的具體布置,運用FLOWMASTER軟件建立了一維計算模型,并利用試驗所得數(shù)據(jù)對模型的參數(shù)進行了標定。通過改變影響發(fā)動機冷卻性能的相關(guān)參數(shù),運用數(shù)據(jù)模擬計算得出結(jié)果,通過不同數(shù)據(jù)對比,可以具體分析出各因素對發(fā)動機冷卻性能影響大小和各因素

3、之間的相互聯(lián)系。在保證發(fā)動機安全運行的條件下,改變發(fā)動機的水套散熱量和水泵的轉(zhuǎn)速,研究發(fā)動機水套散熱量對發(fā)動機運行工況和冷卻系統(tǒng)的影響。同時進行發(fā)動機熱平衡試驗及分析,研究發(fā)動機內(nèi)熱量分配情況。通過試驗數(shù)據(jù)的分析和推理,得出如下主要結(jié)果:該天然氣發(fā)動機的各系統(tǒng)的配合基本滿足工況要求,但存在環(huán)境溫度高或發(fā)動機低速運行時冷卻水溫度過高的問題,發(fā)動機各部件之間的匹配需更合理,冷卻器的性能有提升空間。因此,可以通過優(yōu)化發(fā)動機部件匹配和提高冷卻器