某發(fā)動(dòng)機(jī)緊耦合式排氣歧管動(dòng)態(tài)特性的分析.pdf

1、緊耦合式排氣歧管是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)的重要部件之一，它的性能直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的功效和工作可靠性，同時(shí)也與發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能密切相關(guān)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能需求的不斷提高，相關(guān)受熱零部件的熱負(fù)荷也不斷增大。作為發(fā)動(dòng)機(jī)的主要受熱部件，緊耦合式排氣歧管長(zhǎng)期處于周期變化的高溫廢氣環(huán)境中，工作環(huán)境惡劣。在此種環(huán)境下，緊耦合式排氣歧管承受較大的熱負(fù)荷（熱應(yīng)力及熱變形），從而可能產(chǎn)生熱應(yīng)力集中，導(dǎo)致部分區(qū)域出現(xiàn)熱失效，甚至產(chǎn)生一定的裂紋，直接影響排氣歧管的工作可靠性

2、。因此需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)緊耦合式排氣歧管的熱負(fù)荷（熱應(yīng)力及熱變形）進(jìn)行分析，從而對(duì)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。此外，緊耦合式排氣歧管在熱負(fù)荷作用的同時(shí)，也受到來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及地面激勵(lì)所產(chǎn)生的機(jī)械載荷的作用，從而需要對(duì)緊耦合式排氣歧管進(jìn)行熱-機(jī)耦合分析。這些分析涉及到傳熱學(xué)、流體力學(xué)、瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)等，具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文結(jié)合某發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程，對(duì)其緊耦合式排氣歧管進(jìn)行了流場(chǎng)仿真分析、熱應(yīng)力和熱變形以及熱-機(jī)耦合的分析，對(duì)緊耦

3、合式排氣歧管的工作可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)。主要工作及結(jié)論如下：
　?、贋榱藢?duì)緊耦合式排氣歧管的內(nèi)流場(chǎng)分布以及壁面溫度分布進(jìn)行分析評(píng)估，建立了緊耦合式排氣歧管的外流場(chǎng)有限元模型，設(shè)定邊界條件，通過(guò)計(jì)算得到了緊耦合式排氣歧管的外壁面溫度和換熱系數(shù)，然后，建立緊耦合式排氣歧管的內(nèi)流場(chǎng)與結(jié)構(gòu)耦合有限元模型，設(shè)定邊界條件并計(jì)算，得到了緊耦合式排氣歧管的流場(chǎng)分布以及內(nèi)、外壁面的溫度分布，為接下來(lái)溫度場(chǎng)以及溫度場(chǎng)邊界下熱應(yīng)力熱變形的計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。

4、r>　?、跒榱藢?duì)緊耦合式排氣歧管的振動(dòng)特性進(jìn)行分析，建立了緊耦合式排氣歧管的有限元模型，對(duì)緊耦合式排氣歧管的進(jìn)行了模態(tài)分析，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在過(guò)程中是否會(huì)向外輻射噪聲和輻射噪聲的強(qiáng)度進(jìn)行了評(píng)估。
　　③為了評(píng)價(jià)緊耦合式排氣歧管的熱強(qiáng)度特性，將計(jì)算得到的緊耦合式排氣歧管的內(nèi)壁面以及外壁面的溫度施加到結(jié)構(gòu)有限元模型上，通過(guò)計(jì)算得到了緊耦合式排氣歧管的溫度場(chǎng)分布，進(jìn)而將溫度場(chǎng)作為邊界條件，分析了緊耦合式排氣歧管熱應(yīng)力以及熱變形，對(duì)緊耦合式排