移動(dòng)式190A隧道柴油發(fā)電電焊機(jī)
離散相運(yùn)動(dòng)軌跡方程如式(2)所示:右邊項(xiàng)為顆粒的單位質(zhì)量曳力;項(xiàng)為重力;第三項(xiàng)Fi為其他作用力。文中只考慮曳力與重力，忽略了其他力的影響。
3.模擬方法3.1計(jì)算流程
油氣分離器計(jì)算流程川一般如圖1所示。首先求解連續(xù)相的氣體流動(dòng)，在此結(jié)果基礎(chǔ)上，引人離散相油滴粒子模型，一定質(zhì)量的油滴粒子按照一定的直徑分布規(guī)律，以某種分布形式被噴射大油氣分離器計(jì)算流域，一部分粒子隨著流動(dòng)慣性，直接流出油氣分離器;另一部分粒子與壁面發(fā)生碰撞后產(chǎn)生兩種運(yùn)動(dòng)形式。一類粒子碰壁后即在壁面上發(fā)生擴(kuò)散，并慢慢在壁面上形成油膜，通過發(fā)動(dòng)機(jī)回油孔流回到油底殼;另一類粒子碰壁后發(fā)生反彈并伴有動(dòng)量衰減，然后再次碰壁反彈和動(dòng)量衰減，直至后在壁面擴(kuò)散或者流出油氣分離器。擴(kuò)散粒子的總和與噴入粒子之比即為油氣分離效率。為了簡化計(jì)算，文中假定粒子碰壁后即擴(kuò)散，沒有考慮反彈。3.2網(wǎng)格模型
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 圖2為某柴油機(jī)迷宮式油氣分離器CAD模型，該迷宮進(jìn)口處設(shè)置了傾斜擋板，整個(gè)流域內(nèi)設(shè)置了一塊穿孔擋板與四塊一般擋板。圖3為該迷宮的流體網(wǎng)格模型，85%的網(wǎng)格為六面體，網(wǎng)格數(shù)520000。.3邊界條件
計(jì)算流體為不可壓空氣，進(jìn)口為實(shí)測的活塞漏氣量:34.9L/min，出口為實(shí)測壓力:95765Pa。分離前油滴總質(zhì)量測量值為2g/h，計(jì)算慮重力作用。油滴粒子尺寸分布由于沒有實(shí)測數(shù)據(jù)，假定為典型的乘用車粒子分布規(guī)律，如圖4所示。4.模擬結(jié)果對比與評價(jià)
油氣分離器要求油氣分離效率高，進(jìn)出口壓損小。通過氣體連續(xù)相計(jì)算，得到整體的流速、壓力分布以及進(jìn)出口壓損;通過粒子離散相計(jì)算，得到粒子在油氣分離器內(nèi)的捕捉分布，并計(jì)算油氣分離效率。根據(jù)初始計(jì)算結(jié)果，對油氣分離器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
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4.1油氣分離器氣體連續(xù)相結(jié)果分析
 圖5為油氣分離器整體與切片的流速分布，圖6為總壓分布。在擋板的阻隔作用下，氣體主要沿著壁面與擋板之間的縫隙流動(dòng)，擋板之間形成了游渦區(qū)域。壓損區(qū)域發(fā)生在穿孔板處，其他擋板處也有一定的壓損，但相對較小。進(jìn)出口總壓損為154Pa。4.2離散相粒子軌跡計(jì)算結(jié)果
以氣體流動(dòng)結(jié)果為初始條件，在人口處將圖4中的不同尺寸的粒子均勻噴人油氣分離器計(jì)算流域內(nèi)，粒子總質(zhì)量35g/h，總粒子數(shù)10000。計(jì)算步長0.01s，計(jì)算時(shí)間10s。1.46s，時(shí)計(jì)算收斂，此時(shí)粒子捕捉數(shù)為7500，因此對于該油氣分離器，油氣分離效率為75%。
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圖7為計(jì)算收斂后粒子在流域內(nèi)的分布。進(jìn)口擋板處以及穿孔板處的粒子捕捉率相對較高，大直徑粒子絕大部分均在穿孔板之前被捕捉，其他擋板上以及壁面內(nèi)凹彎角處也有部分7υm以下的粒子分布，靠近出口的大片區(qū)域粒子捕捉率較低，有優(yōu)化潛力。油氣分離器方案優(yōu)化