基于喷雾冷却的发动机排气系统减阻

作者:张成春; 辛振涛; 于海; 吴玉峰; 孙潇伟; 杜天宇
来源:吉林大学学报(工学版), 2022, 1-11.
DOI:10.13229/j.cnki.jdxbgxb20220563

摘要

装甲车辆在复杂战场环境中的特殊工况下对发动机功率有极高需求,喷雾冷却减阻方法有望大幅减小排气阻力来提高发动机的动力性能。本文采用电加热喷雾冷却减阻试验台,系统研究了喷雾流量、喷雾倾角、气流温度、气流速度影响发动机排气系统减阻性能的规律;采用基于DPM模型的数值模拟,阐释了喷雾冷却大幅降低排气阻力的原因。研究结果表明:喷雾流量介于12-24ml/s,减阻率随喷雾流量增加而增加;喷雾倾角由45增加至90,减阻率先保持不变后减小,45和60喷雾倾角减阻效果均为最佳;气流温度介于200-300℃,随着气流温度增加,减阻率呈增加趋势;气流速度由20m/s增加至30m/s,减阻率逐渐下降。排气系统喷雾后阻力大幅度减小的原因为,喷雾后气流速度降低,湍流强度降低,局部阻力和摩擦阻力显著减小。

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