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某型发动机排气歧管热应力分析_论文

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柴 油机设 计 与制造  De s i g n &Ma n u f a c t u r e   o f   D i e s e l   E n g i n e   d o i : 1 0 . 3 9 6 9 0 . i s s n . 1 6 7 1 - 0 6 1 4 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 0 4   2 0 1 3 年第 3 期 第1 9 卷( 总第 1 4 4 期)   某 型发动机排气歧管热应力分析  杨帆 ’ ,陈少 林 ’ 。王 宇 ,张双 宏 ’   ( 1 . 天雁 机械 有 限责任 公 司 , 衡阳4 2 1 0 0 5 ; 2 . 北 方 重型汽 车股份 有 限公 司 , 包头 0 1 4 0 0 0 )   摘 要 对 某型发 动机 排 气歧 管在 高温废 气作 用 下的 热应 力进 行计 算 。首 先计 算 其流 场 的温度  场数据 ,并将在流 固交界 面处的温度和换热 系数作 为载荷加载到 固体表 面上 ,最后计算固体 温度  场和热应力。热应力计算结果对于改进排 气歧管结构和提 高排 气歧管质量具有一定的参考价值。   关键词 :排气歧管 高温废气 温度场 热应力  An a l y s i s   o n   t h e   Th e r ma l - S t r e s s   o f   Ex ha u s t   Ma n i f o l d   o f   a n   En g i n e   Ya n g   F a n ’ , Ch e n   Sh a o U n ’ , Wa n g Yu   , Zh a n g   Sh u a n g h o n g   ( 1 . T y e n   M a c h i n e r y   C o . , L t d . , H e n g y a n g   4 2 1 0 0 5 , C h i n a ; 2 . N o r t h   H a u l e r   J o i n t   S t o c k   C o . , L t d . , B a o t o u   0 1 4 0 0 0 , C h i n a )   Ab s t r a c t :C a l c u l a t i o n   i s   ma d e   o f   t h e r ma l   s t r e s s   o f   t h e   e x h a u s t   ma n i f o l d   o f   a n   e n g i n e   u n d e r   h i g h   e x ha us t   t e mp e r a t ur e .Fi r s t l y ,t e mpe r a t u r e   f i e l d   i n   t h e   lo f w  ie f l d   i s   c a l c ul a t e d.T he n   t h e   t e mpe r a t u r e   i n   t h e   i n t e r f a c e   o f   lu f i d   a n d   s o l i d   a n d   h e a t   e x c h a ng e   c o e f f i c i e n t   a r e   a dd e d   t o   t he   s o l i d   s u fa r c e   a s   l o a d. Fi n a l l y , s o l i d   t e mp e r a t u r e   f i e l d   a n d   t h e r ma l   s t r e s s   i s   c a l c u l a t e d . The   r e s u l t   o f   t h e r ma l   s t r e s s   c a l c u l a t i o n   c a n   b e   r e f e r e n c e   f o r   i mp r o v i n g   t h e   s t r u c t ur e   a n d   q ua l i t y   o f   t h e   e x h a u s t   ma n i f o l d .   Ke y   wo r d s : e x h au s t   man i f o l d. h i g h   e x h a u s t   t e mp er a t u r e , t e mp e r a t u r e   f i e l d , t h e r ma l   s t r e s s   1   引言  表 1   各 方案 稳态计 算入 口边 界  人 口 一 排气歧管作为发动机重要的受热零件之一 ,其  热 负荷 随着 内燃 机性 能 的提高 而 日渐增 大 。其热 负  荷 高 ,容易 产生疲 劳 失效 ,断 裂等 问题 ,因此对 发  动 机排 气歧 管进行 热 应力 分析 是非 常必 要 的 。本 文  采用 流 固耦 合方 法对 故 障发动 机排 气歧 管 进行 热应  方案 1   I   入 口 2   一 入 口 3   一 人 口一 4   开  关  关  关  方案 2   方案 3   关  关  开  关  关  开  关  关  力分析 ,并分析热应力是否是造成其断裂失效的原  因【 ” 。   方案 4   关  关  关  开  2   C F D稳态分析计算  为 了评 价 某 4缸 发 动 机 各 排 气 支 管 的流 通 性  能 、得 到温 度 场所需 要 的温 度与对 流换 热 系数 ,对  该 发


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