发动机进气系统CFD数值模拟论文
基于CFD的柴油机进气流动瞬态数值模拟与试验研究
气 道 的 气 流之 间存 在 着 相互 影 响 ： 气 结 束 时 在 涡 流 以外 还 存 在 纵 向 的涡 ， 压 缩 行 程 中这 些 涡 在 高 速转 动 的 同时 进 在 能 量 发 生 耗散 ， 将 能 量 传 递 给周 围流 场 ， 导 出 一个 反 方 向 的 纵涡 。气 道 稳 流试 验 结 果 表 明 ． 流量 系 数 和 涡 流 比 并 诱 对
的 模 拟计 算 结 果 与 试验 结 果 吻 合 较好
主题词 ： 直喷 柴油机
进气 流动
数值模 拟
试 验
中图分 类号 ： ４ ４１ ２ 文献标 识码 ： 文章编 号 ：０ ０ ３ ０ （０ ０ ０ 一 ｏ ０ ０ Ｕ ６ ．７ Ａ １０ — ７ ３ ２ １ ）４ ｏ ５ — ４
Ｔｒ ｎ ｉｎ ａ ｕ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌＳ ｕ ｙ ｏ ｒ Ｉ ｔ ｋ ｏ ａ ｓｅ ｔｖ ｌ ｅ Ｓ ｍ ｌ ｔｏ ｎ ｐ ｒｍ ｎ ａ ｔ ｄ ｎ Ａｉ ｎ ａ ｅＦｌ ｗ ｏ ｅ ｅ ｇ ｎ ａ ｅ ｎ ＣＦＤ ｆＤｉｓ ｌＥｎ ｉ ｅｂ ｓ ｄ ｏ
・
试验 ． 测试
基 于 Ｃ Ｄ 的柴 油 机 Ｆ 进气流动瞬态数值模 拟与试验研 究
胡云 萍 １ 石 秀勇 ２ 郑媛 媛 ３
（． １ 聊城 大学 ；． ２同济大学 பைடு நூலகம்． ３山东交 通学 院 ）
【 摘要 】 采用经压缩修正的 一 双方程湍流模 型对一 台车用 ４ 门 ６ 气 缸柴油机的单缸换气过程 、 进气压缩过程
进气管内EGR分布的CFD模拟计算
进气管内EGR分布的CFD模拟计算本文将介绍一种用于研究内燃机进气管内废气再循环（EGR）分布的计算流体力学（CFD）模拟方法。
EGR技术已经成为了减少柴油发动机排放物的一种主要手段，通过将部分废气从排气管再引回到发动机进气管中，控制氮氧化物（NOx）的排放。
EGR分布对发动机的运行和性能具有很大的影响，因此对其分布的研究具有重要意义。
该CFD模拟计算的过程分为以下几个步骤：1.建立三维模型将进气管内的几何结构导入至CFD软件中，并进行三维建模。
在建立模型时需要考虑到进气管的大小、形状、弯曲角度等几何参数。
通过使用三维建模软件，可以快速地生成精确的进气管几何模型。
在建立模型时需要注意，将EGR进口的位置和大小考虑在内。
2.设定边界条件在进行CFD模拟计算时，需要设定各个界面的流体动力学边界条件。
对于进气管内的EGR分布计算，需要设定进口处的质量流量、温度和压力，同时也需要设定进口处EGR的组分。
另外，EGR分布的计算还需要考虑到排气管出口处的边界条件，包括排气口的压力和温度。
3.计算模拟经过模型建立和边界条件设定之后，可以进行CFD模拟计算。
这里使用了稳态流模拟方法，将燃气和EGR都视为可压缩流体。
在模拟计算中，需要考虑到进气管的弯曲、收缩等几何形态对流动场的影响，同时还需要考虑到流动的湍流效应。
4.分析计算结果在进行模拟计算之后，可以对计算结果进行分析。
通过对流场的分析，可以了解EGR在进气管内的分布情况，并对废气再循环的效果进行评估。
同时，还可以得到流动阻力、压力分布等参数，来评估EGR对发动机性能的影响。
总之，利用CFD技术进行进气管内EGR分布的计算模拟，可以有效地评估废气再循环技术的效果和对发动机性能的影响，为发动机设计和优化提供科学依据。
针对EGR分布的CFD模拟计算，还需要考虑一些重要的因素。
首先是EGR进口的位置和大小，这会直接影响EGR分布的均匀性和流量。
因此，在进行模型设计时，需要根据具体发动机结构和运行条件来确定EGR进口的位置和大小，并优化进口结构以提高EGR分布的均匀性。
CFD在进气歧管优化设计中的应用
CFD在进气歧管优化设计中的应用本文以江淮汽车某型三缸汽油机进气歧管为研究背景,用数值模拟的方法研究了该进气歧管的进气性能,分析了歧管的压力损失和进气均匀性,并与以前的计算模型进行对比.本文以江淮汽车某型三缸汽油机进气歧管为研究背景，用数值模拟的方法研究了该进气歧管的进气性能，分析了歧管的压力损失和进气均匀性，并与以前的计算模型进行对比。
结果表明，优化后的进气歧管在压力损失和进气均匀性方面均得到了明显的改善，提高了该歧管的进气性能。
发动机进气歧管的性能高低影响着发动机的运行效果。
本文针对江淮汽车某三缸发动机及其歧管在设计过程中出现的问题进行优化分析，根据分析结果提出整改方案，对整改方案进行分析。
数值模型1.三维模型与网格划分优化前和优化后的歧管模型如图1、图2所示。
从图1中可以清楚看到在歧管1出口下方有一凸出区域（圈中部位），此部位就是一缸优化设计中增加的凸台区。
原设计方案中在歧管三缸处设计一凸台（见图2），优化方案为取消该凸台，在一缸歧管入口处增加导流凸台。
本次计算应用STAR-CD计算软件，为保证计算的准确性，此计算中网格尺寸为1mm，优化前后网格总数均为35万左右。
2.计算仿真进气歧管内流场的计算分析主要包含两方面的内容：稳态计算，评价歧管各通道的流通能力；瞬态计算，评价一个循环过程中歧管各通道的进气均匀性。
流体流动要受物理守恒定律（包括质量守恒定律、动量守恒定律以及能量守恒定律）的控制，控制方程就是这些守恒定律的数学描述。
而进行模拟计算，实际上就是求解控制方程的过程：质量守恒方程（也称连续性方程）：动量守恒方程：能量守恒方程：3.边界条件本文采用稳态计算和瞬态计算两种方法对进气歧管进行分析。
稳态计算主要分析歧管的流通性能，稳态计算整改前后均进行3个case计算，在每个case中分别将歧管的一个出口定义为出口边界，其余进口定义为壁面，计算中进口速度取一个循环的平均值30?m/s；瞬态计算主要分析歧管的进气均匀性。
某缸内直喷发动机进气歧管CFD模拟分析
之外 ． 电喷 系统 主 要 传 感 器 和 执行 器均 安 装 在 进 气 歧 管 上 ， 致 进 气 歧 管 结 构 复 杂 和 高成 本 。 算 机 模 拟 可 以 降 低 开发 成 本 ， 中用 三 导 计 文 维 Ｃ Ｄ 软件 对某 缸 内直 喷 发 动 机 进 气歧 管进 行 了稳 态 流 动 分 析 ， 过 Ｃ Ｄ 分 析 基 本 可 以确 定 进 气 歧 管 结 构要 求 ， 导 实 际产 品设 计 。 Ｆ 通 Ｆ 指
的 进 气 歧 管 采 用稳 态 Ｃ Ｄ分 析 完 全 满 足 优化 设 计 要 求 ， 对 于 四 缸 以上 发动 机 需 要 采 用 瞬 态 Ｃ Ｄ分 析 方 法 更 为 合适 。进 气 歧 管 是 发 Ｆ 但 Ｆ
动 机 最 关 键 进 气 系统 部 件 之 一 ， 核 心 功 能 是 为 发 动 机 各 缸 提 供 充 足 均 匀 的 混 合 气 ， 影 响 发 动 机 动 力性 和 经 济 性 的关 键 因素 ； 此 其 是 除
ｓ ｎ ｏ ａ ｄ ａ ｔ ａｏ ｆＥＦ ｙ ｔｍ ｒ ｎ ｔｌｅ ｎ ｔ ｅ ｉ ｔｋ ｎｆ ｌ ， ｌ ａ ｉ ｇ ｔ ｔ ｃ ｕ ａ ｏ ｌｘ ｔ ｎ ｏ ｔ Ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｔｒ ｓ ｌｔｏ ｅ ｓ ｒ ｎ ｃｕ ｔｒｏ Ｉｓ ｓｅ ａ ｅ ｉ ｓａｌ ｄ ｏ ｈ ｎ ａ ｅ ｍａ ｉ ｄ ｅ ｄ ｎ ｏ ｓｒ ｔｒ ｌｃ ｍｐ ｅ ｉ ａ ｄ ｃ ｓ． ｈ ｏ ｕ ｅ ｉ ａｉｎ ｏ ｕ ｙ ｍｕ （ ｎ ｒ ｄ ｃ ｈ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｃ ｓ． ｔ ｉ ｒｉｌ ｅ ｃｉ ｅ ｔｅ ｓ ａ ｙ ｓａｅ ｆ ｗ ａ ａ ｙ ｉ ｈ ｃ ｓ ｕ ｅ ｔ Ｄ Ｃ Ｄ ｏ ｔ ｒ ｒ ｓ ｍｅ ＧＤＩ ： ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｏ ｔ ｈ ｓ ａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｈ ｔ ｄ ｔ ｔ ｏ ｎ ｓｓ ｗ ｉｈ ｉ ｓ ｄ ｗｉ ３ Ｆ ｓ ｆ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｈ ｗａ ｅ ｆ ｏ ｏ ｅ ｇ ｎ ｎ ａ ｅ ｍａ ｉ ｌ ． Ｕｓ ｇ ＣＦ ｔ ｏ ａ ｅｅ ｍｉ ｅ ｔ ｅ ｉ ｔｋ ｎ ｆ ｌ ｔ ｃ ｕ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｅ ｉ ｎ ｎ ｉｅ ｉｔ ｋ ｎ ｆ ｄ ｏ ｉ Ｄ ｍｅｈ ｄ ｃ ｎ ｄ ｔｒ ｎ ｈ ｎａ ｅ ｍａ ｉ ｄ ｓｒ ｔ ｒ ｒ ｄ ｃ ｓ ． ｎ ｏ ｕ ｄ ｇ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｃ Ｄ ； ｉ ｔｋ ｍａ ｉ ｌ ｙ ｒｓ Ｆ ｎａ ｅ ｎ ｆ ｄ； ｌ ｕ ｄ ｔ ｏ ｉ ｉｉ ｑ ｙ； ｕ ｉ ｒ ｉ ｎｆ ｍ ｔ ｏ ｙ
涡扇发动机进排气数值模拟研究
涡扇发动机进排气数值模拟研究摘要：通过完全抛弃发动机内部的流动，给定发动机进气口和排气口设置适当的边界条件的方法，模拟发动机的进排气影响。
首先利用日本航空宇航技术研究所的试验标模进行了计算验证，并将此方法应用到DLR-F6 标模上，取得了很好的效果。
1概述所谓发动机进排气动力影响，是指对于航空发动机，般其前部都要配置进气道，而后部配置尾喷管，这样进气道前面的进气流和尾喷管后面的尾喷流，都会对飞行器的外部流动产生干扰影响。
涡扇发动机的动力数值模拟（CFD ）的主要目的就是要计算发动机工作时发动机进气、排气对飞机气动特性的影。
CFD 是一种虚拟试验，可以完全抛弃发动机内部的流动，只需要给发动机进气口和排气口设置适当的边界条件，就可以准确的模拟发动机的进排气影响。
2动力边界条件涡扇发动机的动力模拟较为复杂，发动机内部涉及到空气压缩、燃烧、膨胀、做功等一系列问题，想完全真实模拟这些变化相当困难，也完全没有必要。
CFD 的特点就是配合合适的边界条件和初始条件计算网格区域的流动，因此可以完全忽略发动机内部的流动情况，只需给定适当的进气和排气边界条件。
涡轮风扇发动机中的内外涵道气流可以分别排出，也可以在排气系统内混合排出，两者在模拟方面没有本质区别，只是设置一个排气边界还是两个排气边界的问题。
2.1发动机入口边界发动机的入口（进气）边界对于计算区域来说相当于流体流出计算域，因此需要设置为出口类边界条件。
数值模拟中的出口边界包括压力出口和质量流量出口。
在发动机进排气模拟中，一般知道给定条件下的发动机进气流量系数MFR（流量系数定义为当时进入进气道的实际空气流量对未经扰动的来流直接撞入进气道应有流量之比），可以换算出进气质量流量。
因此在发动机的进气边界设置质量流量边界条件。
已知发动机的进气流量系数时，进气质量流量按下式计算：2.2发动机出口边界发动机的出口（排气）边界对于计算区域来说相当于流体流入计算域，因此需要设置为入口类边界条件。
某轿车发动机进气歧管CFD分析
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图 １进气歧管 网格划分
图 ２压力分布
图 ３ 支管 ２速度迹线
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图 ４ 总压 损分 析
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１ ２网格 划 分
图 ５ 静压 损 分 析
＋ 值在 ３ ０ — ２ ０ ０之 间， 残差小 于 ０ ． ０ ０ ０ １ 。 利用 Ｇ ａ ｍ ｂ ｉ ｔ 进行网格划分 ，划分时模 型心部采用六 面体 网格 近的网格 的 ｙ ２ 仿 真 结 果 的 分 析 而表面采用 四面体 网格 ， 由于分析 的结构为 四个简化 的进气歧 管分 ２ 。 １ 仿真的结果 管 ，故 控 制 网格 划分 的数 量 在 ３ ０万 一 ４ ０万之 间 ， ｙ ＋方 向 上在 进 气歧管进 气的均匀 性采用进气 不均匀性 的最 大进气 不均匀 ３ ０ — ２ ０ ０之间 ， 如此 可在一定程度上提高分析的准确度。 Ｅ越小代表进 气越均匀 Ｉ ， 该发动机进气歧管各个支管 考虑到壁 面会 出现边界层 的影 响 ， 进气歧管 的流体流 动是 可压 度 Ｅ来评价 ， ． ３ ３和 ０ ． ２ ９ ，故在进 气均匀性 粘性流 动 ， 故在流体域与 固体域的交界 面上生成边界层 网格１ ４ ］ 。 为避 的均匀性 系数的最大和最小偏差 为 ０ 方 面， 该发动机满 足最 大和最小偏差控制在 ５ ％的范围内的要求 ， 该 免歧 管 模 型在 进 出 口边 界 面 上 出现 回流 情 况 ， 在 相 应 的进 口 和 出 口 进气歧管 的各个支管 的均匀性 系数 、 流动速度和流量系数都在评价 面处分别拉伸 ２ ０层左右的网格 。 标准的范围 内， 符合评价标 准 ， 由于支管 ２的均匀性系数 、 流动速度 １ ． ３ 边 界 条 件 与工 况 的设 置 故对 支管 ２ 对模 型进行有限元分 析时边界 条件为 ： 人Ｅ ｌ 总压 ｌ ｂ ａ ｒ ， 出 口静 和流量 系数较其他 三个支管有较大的变化和不稳定性 ， 压０ ． ９ ７ ５ ｂ ａ ｒ ， 空气 的物理性质设置为可压缩粘性 ， 温度为 ２ ０ ℃； 压力 进行单独的分析。 ２ ． ２ 压 力分布 和速度分布 损 失计算边 界条 件为 ：空气 的质量 流量 为 １ ２ １ － ３ ，出 口静 压为 发动机 进气歧管 的进 口到出 口， 空气 压力逐渐变 小 ， 并且没 有 ２ ｂ ａ ｒ ， 计 算工况分 为四种情况 ， 即其 中一个支管打开其余关闭 。 突变的地方 ， 如图 ３ 所示 。 １ ． ４ 求 解参 数的设置 图 ３为进气歧管 支管 ２的空气速度迹线 ， 空气从进气歧 管人 口 分析计算时 ， 假设空气不 能被 压缩 ， 采用离散格式 的插值方式 ， 空气在支管 ２的稳压腔 内形 成漩 涡 ， 并且过小 的转 阶隐式 格式离散时间项 ，选择 Ｓ Ｉ Ｌ Ｍ Ｐ Ｌ Ｅ的耦合算 法解 决速度与 进入支 管 ２后 ， 随后 空气流 向出口的位 置 ， 分析认 为过小 压力 的问题 。假设通过进气歧管的空气为理想气体 ， 选择零方程模 角导致 空气流动不均匀 ， 引起来支管 ２的均匀性 系数 、 流动速 型为计算方程 ， 使用混合 壁面函数来描述发动机进气歧管 内部各支 的转角导致空气流动不均匀 ，
航空发动机气动性能的数值模拟研究
航空发动机气动性能的数值模拟研究航空发动机的气动性能是其工作效率和可靠性的重要指标。
为了提高航空发动机的性能，研究人员通过数值模拟方法来研究发动机的气动性能，并优化发动机的设计与工艺。
本文将介绍航空发动机气动性能数值模拟研究的意义、方法和应用。
1. 航空发动机气动性能的意义航空发动机的气动性能直接影响航空器的推进力、燃油消耗和飞行性能。
提高航空发动机的气动性能可以有效降低燃油消耗，并提高飞机的速度、载重能力和航程。
因此，研究航空发动机的气动性能对于航空工业的发展至关重要。
2. 数值模拟研究方法航空发动机的气动性能研究通常使用数值模拟方法。
数值模拟是利用计算机模拟真实环境中的流体力学过程，可以更好地理解和分析发动机内外流场的复杂流动现象。
目前，常用的数值模拟方法包括计算流体力学（CFD）和有限元分析（FEA）。
2.1 计算流体力学（CFD）方法计算流体力学是一种利用数值方法解决流体流动问题的数值模拟方法。
它基于流体力学的数值求解方法，并通过分割流场为网格单元来计算流场内的速度、压力和温度等参数。
CFD方法可以模拟复杂的流动现象，如湍流、激波和旋涡等，因此在研究发动机的气动性能时得到了广泛应用。
2.2 有限元分析（FEA）方法有限元分析是一种用于求解连续体力学问题的数值方法。
在航空发动机的气动性能研究中，FEA方法主要用于模拟发动机内部的结构和部件的应力、变形和振动等问题。
通过使用有限元分析，可以更好地了解发动机各部件的力学性能，并优化设计以提高气动性能。
3. 发动机气动性能的数值模拟应用航空发动机的气动性能数值模拟应用广泛，主要包括以下几个方面：3.1 气动外形优化数值模拟可以帮助研究人员优化发动机的外形设计，以减小飞行时的阻力和提高推进效率。
通过分析流动现象和参数分布，可以对发动机的外形进行改进，减小飞行时的气动阻力，提高动力性能。
3.2 湍流模拟湍流是航空发动机内部流场中的一种常见现象，对发动机性能和稳定性有着重要影响。
cfd在现代柴油机进气道开发中的应用
cfd在现代柴油机进气道开发中的应用计算流体力学（CFD）是一种利用数值方法解决流体运动问题的工程技术。
它在现代柴油机进气道开发中起着关键作用。
通过模拟和分析流体流动，CFD可以提供有关进气道设计的重要信息，从而改善柴油机的性能和效率。
1. 减小进气阻力使用CFD技术可以对进气道进行优化，减小进气阻力，提高空气流通效率。
通过分析流体运动和压力分布，可以确定最佳进气道形状，降低能量损失，增加进气量，提升发动机的输出功率。
2. 优化燃烧过程CFD可以模拟燃烧过程，预测燃烧效率和排放物生成情况。
通过调整柴油机进气道的几何结构和喷油系统参数，可以改善空燃比分布，减少燃料消耗和排放物的产生。
这对于满足环保法规要求至关重要。
3. 减少噪音和振动CFD技术能够模拟流体在进气道中的振动和噪音特性，帮助设计师定位和消除潜在的噪音和振动源。
通过提前识别问题区域并进行优化，可以减少柴油机的噪声和振动，提高乘坐舒适性。
4. 提升热管理柴油机的进气道也承担着散热的功能。
通过CFD仿真，在进气道内可以更好地理解热传导、对流和辐射等热传输机制，并优化散热装置的布局和设计，以提高发动机的热管理效率，防止过热导致的故障。
5. 验证实验数据CFD可以与实验数据进行对比和验证，提供可靠的工程分析。
通过与实际测量结果进行比较，可以评估模型的准确性，并对模型进行校正和优化，从而更好地指导柴油机进气道的开发工作。
总结CFD在现代柴油机进气道开发中具有不可替代的作用。
它可以帮助优化进气道设计，提高燃烧效率，降低噪音和振动水平，改善热管理，并验证实验数据。
随着技术的不断进步，CFD将继续为柴油机的进一步改进和创新做出重要贡献。
柴油机进气流道流场CFD数值模拟分析
柴油机进气流道流场CFD数值模拟分析汤沛;夏基胜;刘锐;魏民祥;贝太学【摘要】结合三维构形软件UG和CFD数值模拟软件MSC/CFDesign，建立某型柴油机原型进气流道三维模型，完成网格划分，并进行了数值模拟计算。
在此基础上调整了进气流道相对位置，对调整后的新进气流道的质量流量、压力、速度及涡量重新进行了对比计算。
计算结果表明，新的进气流道的出口质量流量比原型进气流道增加了20%左右，出口涡量矩增加了60%左右，该计算结果对于提高柴油机的整体性能有较大的借鉴意义。
【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】3页(P49-51)【关键词】柴油机;螺旋进气道;CFD;数值模拟【作者】汤沛;夏基胜;刘锐;魏民祥;贝太学【作者单位】盐城工学院汽车学院，盐城224400; 南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016;盐城工学院汽车学院，盐城224400;南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016;南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016;南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016【正文语种】中文【中图分类】TK413柴油机的动力指标和经济指标与柴油机燃烧室的燃烧效率直接相关。
燃烧室既是产生可燃混合气的场所，又是燃料所具有的化学能转变为机械能的场所。
燃烧室的核心任务是如何使燃烧室内的空气及时与相配合的喷雾燃料混合，以利于混合气形成和燃烧过程的进行，产生高的燃烧效率。
柴油机的混合气形成与燃烧是紧密相联的，混合气形成对燃烧过程有决定性影响［1，2］。
柴油机燃烧室的设计就是在限定的柴油机结构参数的条件下，恰如其分地处置混合气形成方式，处置不当会影响柴油机的动力性、经济性以及工作噪声和排放质量。
带有螺旋气道的涡流燃烧室是一种具有高燃烧效率的柴油机燃烧室，由于有规则的涡流作用，空气与燃料得到充分混合，燃油和空气能充分利用。
螺旋气道流动阻力小，涡流强度大。
进气道的质量指标除了流动阻力外，还有涡流强度，要求在尽可能小的阻力下有足够的涡流强度。
cfd在现代柴油机进气道开发中的应用
cfd在现代柴油机进气道开发中的应用CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）在现代柴油机进气道开发中的应用引言：现代柴油机的进气道设计对于其性能和燃烧效率至关重要。
传统的进气道设计方法往往需要大量的试验和经验，耗费时间和资源。
然而，随着计算流体力学（CFD）技术的发展，它已经成为柴油机进气道开发中不可或缺的工具。
本文将探讨CFD在现代柴油机进气道开发中的应用，并分析其优势和挑战。
一、CFD在柴油机进气道流场分析中的应用柴油机进气道的设计需要考虑气流的流动特性以及与燃油的混合效果。
CFD技术可以模拟和预测气流在进气道中的流动情况，通过数值计算和数值模拟，可以得到流场的速度、压力和温度等重要参数。
在柴油机进气道的设计中，CFD可以帮助工程师们优化进气道的形状和尺寸，以达到最佳的气流分布和燃油混合效果。
二、CFD在喷油器设计中的应用喷油器是柴油机中关键的部件之一，直接影响到燃油的喷射效果和燃烧效率。
CFD技术可以模拟和分析喷油器内部的流动情况，通过优化喷油器的结构和喷孔的位置和尺寸，可以改善燃油的喷射效果和分布均匀性。
同时，CFD还可以预测喷油器附近的湍流和压力波动情况，以进一步优化喷油器的设计。
三、CFD在进气道噪音分析中的应用柴油机的进气道噪音是一种常见的问题，不仅会影响驾驶者的舒适性，还会对环境和周围居民产生噪音污染。
CFD技术可以模拟和分析进气道中的气流和声波的传播情况，通过优化进气道的结构和减震材料的使用，可以降低噪音的传播和产生。
CFD还可以预测不同驾驶工况下的进气道噪音水平，并提供改善措施的指导。
四、CFD在柴油机进气道热管理中的应用柴油机进气道的热管理对于提高燃油的燃烧效率和减少排放物的产生至关重要。
CFD技术可以模拟和分析进气道中的温度分布和热传导情况，通过优化进气道的散热结构和冷却系统的设计，可以有效地控制进气道的温度，降低热损失并提高燃烧效率。
柴油机论文：柴油机进气过程的数值仿真研究
柴油机论文：柴油机进气过程的数值仿真研究【中文摘要】对柴油机而言,要使混合气形成和燃烧的过程完善,提高柴油机的动力性、经济性和排放指标,除了选择合适的进气道获取最佳涡流比外,还必须增加柴油机气缸内的进气充量,而提高进气充量与进气系统结构参数有关；所以,研究进气系统结构参数对充量的影响规律对于改善柴油机性能具有十分重要的意义。
合理设计进、排气系统是提高柴油机充气效率的有效措施之一。
进气管内气体的压力波动不仅影响进气门开启期间气缸的进气量,而且在进气门关闭后,还将影响下一循环气缸的进气量。
压力波动对气缸进气量的影响程度和进气管的长度、管径、发动机转速等因素有关。
随着计算机技术的发展,人们对进气系统的研制多采用数值模拟计算和少量试验相结合的方法。
通过正确地运用模拟计算,可以方便地对多种方案进行性能的预测和比较,分析各种因素对充气性能的影响,以判断其改进方向,最终通过少量的试验验证,就可以达到改善柴油机性能的。
论文主要研究进气系统对某单缸柴油机进气管内压力波动、进气充量和泵气损失的影响。
通过实验和模拟计算相结合的方法来合理设计进气系统的参数,有效利用进气谐振来改善进气系统的压力波动,提高发动机的充气效率,降低进气损失,进而改善柴油机性能。
首先,论文在阅读了大量与课题相关的国内外文献的基础上,系统地总结了发动机进气谐振系统的研究现状,研究了进行模拟计算所涉及的物理数学模型；其次,利用发动机一维流体计算软件AVL Boost建立了单缸柴油机的工作过程仿真模型,并通过计算结果和实验数据对模型的可靠性进行了验证；然后,利用建立的柴油机工作过程仿真模型对发动机进气系统的各零部件进行了优化计算,给出了最佳的进气系统参数；最后,为了充分利用发动机的进气动态效应,设计了一种新型的空气滤清器,并介绍了其工作原理和总体结构。
【英文摘要】For diesel engine, to improve the formation and combustion of the mixture and to improve the engine’s power, fuel economy and emissions targets, in addition to selecting the appropriate inlet swirl ratio for the best, it’s necessary to increase the gas charge into the diesel engine cylinder, while the structural parameters of the intake system has a relationship with the intake gas charge; so it’s of great significance for improving engine performance that we do some research on the influence rules of the structural parameters of the intake system on the gas charge.Rationally design the intake and exhaust system is one of the effective measures to improve the engine volumetric efficiency. The gas pressure fluctuations in the intake pipe affect the gas charge not only in the intake valve opening time but also in the intake valve closing time of the next engine cycle. The degree of influence of pressure fluctuations on the gas charge has a relationship with the intake pipe length, diameter, engine speed and otherfactors.With the development of computer technology, people prefer to use numerical simulation combined with a few experiments to develop the intake system. Through the proper use of simulation, we can easily predict and compare a variety of projects, analyze various inflation factors on engine performance, in order to determine the direction of its improvement, and in the end through a small number of test verification, we can achieve the purpose of improving diesel engine performance.This paper studies the influence of intake system of a single cylinder diesel engine on intake manifold pressure fluctuations, intake gas charge and pumping loss. Through the combination of experiment and simulation, we confirm the rational design parameters of intake system; Through the effective use of intake resonance, we improve the intake system pressure fluctuations and improve the engine volumetric efficiency and lower air intake losses, thereby improving engine performance. Firstly. I have read a lot of literature of related topics, based on a systematic summary of the engine intake resonance research, studied the simulation calculations of the physical and mathematical models; Secondly, I establish a single-cylinder diesel engine simulation model through the use of the engine one-dimensional fluid calculationsoftware AVL Boost, and validate the reliability of the model through the calculation result and the experimental data; Then, using the established simulation model of diesel engine working process, all parts of the engine intake system are optimized, and the best intake system parameters are given; Finally, in order to take full advantage of the dynamic effect of the engine intake system, I design a new type of air filter, describe the working principle and present the overall structure.【关键词】柴油机进气系统充气效率泵气损失数值仿真【英文关键词】diesel engine intake system volumetric efficiency pumping loss numerical simulation【目录】柴油机进气过程的数值仿真研究摘要9-10ABSTRACT10-11第1章绪论12-22 1.1课题的背景和意义12-13 1.2 发动机进气谐振系统研究现状13-16 1.3 发动机进气系统模拟计算研究现状16-20 1.4 本课题的主要研究内容20-22第2章 AVL Boost软件数值模拟理论基础22-42 2.1 气缸子系统高压循环过程的计算22-29 2.1.1 气缸子系统基本假设22-23 2.1.2 气缸子系统基本微分方程23-24 2.1.3燃烧放热率的计算24-25 2.1.4 气缸工作容积的计算25-26 2.1.5 传热计算26-28 2.1.6 气缸漏气损失的计算28-29 2.2 气缸子系统换气过程的计算29-34 2.2.1 进排气质量流率的计算30-33 2.2.2 进排气道传热的计算33-34 2.3 进排气子系统的计算34-40 2.3.1 进排气子系统基本假设35 2.3.2 进排气子系统基本微分方程35-36 2.3.3 管道阻力的计算36-39 2.3.4 空滤器计算模型39-40 2.4 本章小结40-42第3章柴油机工作模型的建立及验证42-52 3.1 循环模拟软件42-43 3.2 模型的建立43 3.3 参数的确定43-50 3.3.1 边界条件的确定43-44 3.3.2 平均摩擦损失压力的确定44 3.3.3 循环喷油量的确定44-45 3.3.4 各管道和元件参数的确定45-46 3.3.5 气缸模块参数确定46-50 3.4 模型的验证50-51 3.5 本章小结51-52第4章进气谐振系统的优化52-78 4.1 进气动态效应52-55 4.2 进气系统优化计算55-73 4.2.1 空滤器阻力的分析55-59 4.2.2 进气管长度的分析59-70 4.2.3 进气管直径的分析70-72 4.2.4 可变长度进气管的理论分析72-73 4.3 新型滤清器的设计73-75 4.3.1 技术背景73 4.3.2 工作原理简介73-74 4.3.3 总体结构设计74-75 4.4 本章小结75-78第5章总结与展望78-80参考文献80-84致谢84-86攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的科研项目86-87学位论文评阅及答辩情况表87。
发动机进气道CFD数值模拟
发动机进气道CFD数值模拟
李军;李林凤
【期刊名称】《重庆交通大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2017(036)008
【摘要】应用CFD(computational fluid dynamics)对某型号发动机双进气道进行了数值模拟,计算得出气门在不同升程下的进气流量系数、涡流比及滚流比.通过将计算结果与试验结果进行对比,显示数据吻合良好,流量系数较高,并总结出了不同升程下气道流量系数的变化规律;同时,模拟结果表明气道-缸内具有良好的进气效果和明显的缸内滚流运动,进一步验证了CFD模拟的气道结构的合理性.
【总页数】4页(P115-118)
【作者】李军;李林凤
【作者单位】重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆 400074;重庆交通大学机电与车辆工程学院,重庆 400074
【正文语种】中文
【中图分类】U464.12+2
【相关文献】
1.超声速进气道快速CFD数值模拟计算方案 [J], 蔡飞超;陈凤明;徐东来;杨茂
2.发动机进气道的内流涡控技术——反进气道旋流措施的探讨 [J], 杨国才
3.冲压发动机二元进气道布局和压缩面位置对进气道性能的影响 [J], 曹军伟
4.基于CFD数值模拟的FSAE赛车发动机进气系统改进分析 [J], 张振越;郑再象;杨超;王凯强;景陶敬
5.尾吊布局民用飞机发动机侧风进气流场CFD数值模拟与分析 [J], 马建;常红;周宇穗;马向东;王鹏
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cfd在现代柴油机进气道开发中的应用
cfd在现代柴油机进气道开发中的应用CFD在现代柴油机进气道开发中的应用引言：现代柴油机进气道的设计和优化是提高柴油机性能的重要环节。
传统的试验方法费时费力，而计算流体动力学（CFD）技术的出现为柴油机进气道的开发提供了一种更加高效和经济的方法。
本文将重点介绍CFD在现代柴油机进气道开发中的应用，探讨其在提高柴油机性能和减少排放方面的优势。
一、CFD技术在柴油机进气道设计中的应用1.1 网格划分在进行CFD模拟之前，需要对柴油机进气道进行网格划分。
合理的网格划分可以准确地模拟流体的流动特性，并保证计算结果的可靠性。
通过CFD技术，可以根据柴油机进气道的几何形状和流动特性，合理划分网格，以获得精确的计算结果。
1.2 流场模拟CFD技术可以对柴油机进气道的流动进行模拟和分析。
通过对流场的模拟，可以了解进气道内的气流速度、压力分布等参数。
同时，CFD技术还可以模拟柴油机进气过程中的湍流现象，帮助设计人员深入了解进气道内的气流特性，为进一步优化提供依据。
1.3 进气道的优化设计基于CFD模拟的结果，设计人员可以对柴油机进气道进行优化。
例如，可以通过改变进气道的形状和尺寸，以减小气流的阻力和湍流损失，提高进气效率。
此外，还可以通过优化进气道的曲率半径和角度，改善气流的均匀性，减少气缸之间的压力差异，提高柴油机的工作稳定性和燃烧效率。
二、CFD技术在柴油机进气道开发中的优势2.1 提高设计效率传统的试验方法需要大量的时间和资源，而CFD技术可以快速模拟柴油机进气道的流动特性，提高设计效率。
通过CFD技术，设计人员可以在计算机上进行大量的虚拟试验，快速评估不同设计方案的性能，并根据模拟结果进行优化，从而减少了试验的时间和成本。
2.2 减少试验成本传统的试验方法需要建立实验设备，购买试验材料，并进行大量的实际试验。
而CFD技术不需要实际的试验装置和材料，只需要进行计算模拟即可。
因此，CFD技术可以显著减少试验的成本，提高柴油机进气道的开发效率。
通用小型汽油机进气道CFD模拟计算与分析
#设计#计算#通用小型汽油机进气道CFD模拟计算与分析*刘胜吉贾和坤王建(江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013)摘要:本文通过气道稳流试验和CFD模拟计算求得168F通用小型汽油机进气道的流量系数,将模拟计算和试验得到的流量系数进行了对比分析。
并且通过对气道内气体流动速度矢量分布的分析,研究如何在满足铸造工艺的同时提高气道的流通性,改善发动机的综合性能。
关键词:通用小型汽油机进气道流量系数CFD数值模拟流场分析中图分类号:TK411+.3文献标识码:A文章编号:1671-0630(2009)05-0045-02 CFD Nu m erical Si m ulation and Research on the Intake Port of Non-road S mall Spark-ignition EnginesL i u Shengj,i Jia H ekun,W ang JianSchoo l o fAuto m obile and T raffic Eng ineeri n g,Jiangsu Un iversity(Zhen jiang,Ji a ngsu,212013,Ch i n a)Abst ract:This paper uses CFD and steady flo w test ri g to ca lculate the inlet va l v e fl o w coefficient o f168F pe-t ro l eng i n e,co mpares t h e experi m enta l values to t h e calcu lation value,and analyzes the dev iation bet w een ex-peri m ental va l u es and ca lculati o n ones.A ccordi n g to calculati o n,analysi s on the fl u i d field is carried out and the w ay to i m prove the li q u i d ity o f i n take port is found.The capab ility o f the non-road s m all spark-ign iti o n en-g ines is i m proved.K eyw ords:Non-road s m all spark-ign iti o n eng i n e,Intake por,t Flo w coeffic ien,t Num erica l si m ulati o n,Ana-l ysis of fl o w field引言在影响排放的因素中过量空气系数是最主要因素[1],而进气道质量会使批量生产汽油机进气阻力发生变化,从而改变过量空气系数值,因此开展进气系统流动特性研究非常必要。
发动机进气道三维数值模拟及仿生设计
发动机进气道三维数值模拟及仿生设计王国林;付晶【摘要】基于仿生学的基本原理,提出一种能降低发动机进气喉管阻力的仿生非光滑结构形式,并以170F柴油机进气道为分析对象,利用计算流体力学方法研究了仿生非光滑进气喉管对发动机进气阻力的影响.建立170F型柴油机进气道Fluent分析模型(发动机进气道内空气流动域、边界条件及初始条件),进气道气体的湍流现象采用SST k-o模型模拟.为提高计算效率,对计算域进行多块离散.进气道内的空气流动仿真分析结果表明:在进气道喉管处添加凹坑型非光滑表面后,进气道进气阻力减小14.2％左右,流通系数提高1.2％左右.【期刊名称】《重庆交通大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(032)005【总页数】5页(P1055-1058,1081)【关键词】发动机进气道;仿生非光滑;减阻;数值分析【作者】王国林;付晶【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TK411.3进气道是发动机的重要组成部分，其结构设计直接影响进气量和流通系数，进而影响燃烧质量及排放物的生成。
在进气管尺寸一定的条件下，流通系数取决于进气阻力。
研究表明，对于大功率高速增压中冷柴油机，从最大扭矩点到标定转速点，进气阻力每增加1 kPa，功率降低 0.3% ～ 0.7%，燃油消耗率升高0.3% ～0.6%，排气温度升高0.9% ～1.7%［1］。
为降低进气道阻力，许多学者在进气系统优化方面做了大量研究工作。
北京理工大学的周磊，等［2］通过分析进气道内部三维流场及横截面面积变化，提出缩小气门杆后部的气流停滞区可以提高4% ～11%的进气量。
江苏大学的刘胜吉，等［3］以168F汽油机为研究对象，通过对进气道参数的优化设计，消除了原样机进气道流通截面积的突变，减少了流通阻力，提高了充量系数。
中科院工程热物理研究所的付经伦，等［4］在不改变原机气道形状的基础上，利用稳流试验的方法研究了进气道位置的优化问题。
某SUV车型发动机舱CFD仿真计算与优化
某SUV车型发动机舱CFD仿真计算与优化随着汽车技术的不断发展，CFD仿真计算成为汽车研发过程中不可或缺的一部分。
在这篇文章中，我们将介绍某款SUV 车型发动机舱CFD仿真计算与优化的案例。
首先，我们通过计算流体力学(CFD)分析车辆的空气动力学性能。
通过分析车辆外形和风道结构，我们可以制作车辆的CFD模型，并将该模型导入CFD程序进行计算。
在计算过程中，我们的目标是获得车辆的风阻力系数和空气动力学性能参数，如风力矩和升力。
当我们获得了汽车的CFD计算结果后，我们可以根据这些结果来对发动机舱进行改进。
例如，我们可以考虑对发动机散热器的位置和结构进行优化，以提高其冷却效果。
我们也可以对空气进气管和排气管进行优化，以提高进气和排气效率，从而提高发动机的性能和燃油效率。
在优化发动机舱的过程中，我们还需要考虑到发动机和车辆的整体设计和布局。
例如，我们需要确保优化后的发动机舱既能够满足发动机的冷却需求，又能够与车辆的空气动力学设计相协调。
此外，我们还需要考虑优化后的发动机舱是否能够实现生产和制造的可行性。
最终，通过CFD仿真计算和优化，我们可以在不进行实际物理测试的情况下快速改进车辆的设计和性能。
这不仅可以节省时间和成本，还可以提高车辆的竞争力并满足客户的需求。
因此，CFD仿真计算和优化已经成为汽车研发过程中不可或缺的一部分。
除了优化发动机舱，CFD仿真计算还可以应用于车辆的气动外形设计、制动系统优化、车内气流分析等方面。
例如，在车辆的气动外形设计中，我们可以使用CFD仿真计算来预测车辆在不同速度下的风阻力系数和升力，从而优化车辆外形设计，提高车辆的空气动力学性能。
在制动系统优化方面，我们可以使用CFD仿真计算来模拟刹车鼓或刹车盘在制动时产生的高温、气流和热应力等因素，以评估制动系统的性能和耐久性，并优化制动系统的设计。
此外，在车内气流分析方面，我们可以使用CFD仿真计算来模拟车辆内部的气流分布和循环，从而优化车内气流设计，提高车辆内部的舒适性和空气质量。
发动机进气道cfd分析方法
0引言明确定义发动机进气道CFD 分析过程，涉及分析目的及使用软件，进气道CFD 分析流程，分析过程和内容，主要输出，评价准则，用于指导进气道CFD 分析。
1分析目的及使用软件在车用发动机开发过程中，燃烧系统开发一直是发动机设计与研发过程中的重点与难点，其中缸内气体流动直接控制燃油和空气的混合，影响缸内燃烧过程，而合理的进气道的设计能够有效的组织缸内气体运动。
在原有气道CFD 分析基础上提出改进措施，与三维CAD 软件联合，得到最优的气道设计方案，最后再通过样件试制试验进行验证，目前气道CFD 分析软件为AVL-FIRE 。
2进气道CFD 分析流程3分析过程和内容气道CFD 分析过程分三大块：第一、收集数据，第二、前处理，第三、计算和后处理。
3.1收集数据气道三维几何模型的准备：包括两个进气道和燃烧室模型。
通过改变气门间隙描述所需要的各个气门升程。
以某汽油机双进气道的计算模型为例，气道前段的空腔模拟的是气道试验台的稳压箱。
为了保证气流方向与坐标方向保持垂直，有利于收敛，在人为做空腔时最好做成半球，大小为1.5D （D=缸径）。
气缸长度一般取2.5D ，与试验台的设置基本相同。
其中所需发动机相关性能参数（缸径：95mm ；冲程102mm ；气门座圈内径：29.34mm ；气门间隙：0.1mm ；最大气门升程：10mm ；进气门数：2；燃烧室直径：50.5mm ）。
3.2前处理生成网格就是对空间上连续的计算区域进行剖分，把它划分成许多个子区域，并确定每个区域中的节点坐标。
网格划分时，为保证计算精度，需注意生成网格的质量。
在AVL FIRE 中导入表面网格模型，开始对表面网格模型进行计算前的处理，主要步骤如下。
3.2.1导入面网格在CAD 软件中准备三维模型。
根据实际气门升程曲线，一般每隔2mm 气门升程建立一个分析模型，设置CATIA 软件的显示3D 精度为0.01，转化为STL 格式。
在AVL FIRE 软件中导入气道模型STL 格式的面网格，对面网格定义进出口边界面及需要精细化的面。
26.四气门汽油机进气道CFD仿真分析
四气门汽油机进气道CFD仿真分析CFD Analysis of Air Flow in Intake Portsfor a 4-valve Gasoline Engine叶伊苏 蔡志强 汪源利 王伟民（东风汽车公司技术中心 湖北武汉 430056）摘要：本文对某四气门汽油机进气道进行了传统的气道稳流试验，同时运用CFD软件STAR-CCM+对稳流试验台条件下的进气道以及缸内的气体流动情况进行了三维数值模拟，模拟计算得出的流量系数与试验结果吻合的较好，通过数值模拟可以比较准确而直观的了解进气道和缸内流场，为下一步的优化和改进工作提供依据。
关键词：汽油机 进气道 稳流试验 数值模拟Abstract: In this paper, the traditional steady flow test was applied in double intake ports of a 4-valve gasoline engine. The three-dimensional flow field of the port-cylinder system was simulated by STAR-CCM+ by using the same boundary condition as experiment. The flow fields in the intake port and cylinder can be obtained accurately by simulation, which can be used to guide the intake port optimization.Key words: gasoline engine, intake port, steady flow test, numerical simulation1 前言在现代发动机中，进气道的结构以及进气道-气门-燃烧室的匹配是决定混合气形成以及燃烧过程优劣的关键环节之一。
四气门汽油机进气道CFD仿真研究
１ 概 述
现代发动机 中，决定混合气形成以及燃烧过程 的因素是进气道结构 和进气道 一 气门一 燃烧室的匹 配 。在 进气 过 程 中 ， 非定 常 、 强 旋 转 和各 向异 性 是进 气道 一 缸 内气体的流动特点 ，它是较为复杂 的三维
湍 流运动 。
２ ． ２ 划 分 网格 对于 进气 道 几何 模 型 ， 在Ｓ ｒ Ａ Ｒ — Ｃ Ｄ软件 中导 入
ｓ ｔ ｌ 格式的面网格文件 ，运用软件 自带的表面修补工 具进行修补 ， 进行网格划分 。 稳压箱和气缸内部采用 比较稀疏的网格 以确保计算精度 ， 对 于气 门、 气道 、 燃 烧 室和气 门座 等 流动 非 常敏 感 的 区域 进行 网格 加 密 ，不同区域取不同的边界层厚度。采用多面体 网 格， 不同升程 的网格数大致为 １ ０ 万。 ２ ． ３ 设置 边界 条件 利用稳压箱保持气道稳流试验台上气道的压 降 恒定 ， 气道入 口与大气环境直接连接。为使模拟计算 与试 验保 持 一 致 ， 设 置进 口为滞 止 边界 ， 出 口为 压力 出 口边界 。给定 的进 口总压 ＝０ ； 将试验时出口压力 ２ ５ ６ ｍ ｍ水柱 的压差换算 为 一 ２ ５ １ Ｏ Ｐ ａ 的静压 。用当 地值表示环境压力 、 环境温度。 设置稳压腔壁面为滑 移壁面边界 ， 其余壁面均设置为无滑移边界。 流动介质为空气这一可压缩 的理想气体 。湍流 选取标准 的 ｋ － ｅ 模型 ， 采用壁面函数法处理边界层。 ２ ． ４ 数值模拟计算 以连 续 性 方程 、动量 守 恒 方程 及 能 量 守恒 方 程 为理论基础 ， 数值模拟进气道稳流状态 ； 应用 ｋ － ｅ 双 方程模型模拟湍流 。对边界值应用外推法进行插值 计算 ， 采用 Ｓ Ｉ Ｍ Ｐ Ｌ Ｅ算法计算压力场 。应用拉格朗 日 欧拉法迭代求解流体控制方程 ； 应用中心差分格式 求解连续性方程、 动量守恒方程及湍流模型 ； 对能量 守恒方程应用迎风格式 。依据经验 ， 设置 ｌ ０ ０ ０ 作为 迭代次数 ， 设定 ０ ． ０ ０ １ 作为动量 、 压力及湍动能的收
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汽车发动机进气系统的CFD仿真与研究
【摘要】发动机进气系统内气体流动非常复杂,瞬变性强,分布也不均匀而且其内流系统的运动对发动机充气和性能的影响很大。
我们必须熟悉发动机内气体流动的信息,才能根据信息设计出比较合理的进气系统结构。
从而使发动机在进气过程中,充气效率提高,增强缸内气体流动,增大缸内气体在压缩终了时的湍流强度,提高火焰传播效率,从而提高发动机的动力性和减少尾气污染气体的排放。
通过CFD数值模拟方法不仅可以根据计算获得流道内气体流动的大量信息,而且还大大缩减实验周期,是现在研究汽油机进气过程气体流动的重要手段。
本文通过FLUENT的仿真软件对发动机进气系统在压力、速度、湍动能上进行了研究。
本文以某型发动机为研究对象,通过UG对其建立进气系统的三维物理模型,在不影响计算精度的前提下,对三维模
型进行简化。
利用FLUENT前处理软件GAMBIT对物理模型进行网格划分和边界条件的设置,确定流体在进气道内的流动方程。
运算求解器通过图像显示出进气系统内气体流动的压力、速度、湍动能的分布情况。
分析该型发动机进气系统的设计比较合理,缸内气体进气比较充分,但在进气终了时,缸内压力略低,缸内气体未形成滚流运动；在压缩终了时形成的湍流强度不大... 更多还原
【Abstract】 The gas flow within the engine intake system is
very complex and transient, which distribution is uneven. The folw field of the gas determined the performance of engine. Only
we are familiar with the folw field of the gas, can we design a more reasonable structure of air intake system. Through the above measures, it not only improves the charging efficiency and changes the gas flow in cylinder,but also increases the turbulence intensity of gas at the end of the compression process in the intake ... 更多还原
【关键词】发动机；进气系统；CFD；数值模拟；
【Key words】engine；air intake system；CFD；numerical simulation；
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摘要3-5
ABSTRACT 5-7
第一章绪论10-16
1.1 研究的目的和意义10-11
1.2 汽油发动机进气系统CFD研究的发展历程11-13
1.2.1 汽油发动机进气系统CFD研究在国外的发展历程11-12
1.2.2 汽油发动机进气系统CFD研究在国内的发展历程12-13
1.3 本文研究的主要内容13-16
第二章发动机充气效率的主要影响因素16-20
2.1 发动机的进气过程16-17
2.2 汽车发动机换气过程的影响因素17-18
2.3 影响发动机充量系数的因素18-19
2.4 本章小结19-20
第三章CFD理论基础20-32
3.1 CFD基础知识20-23
3.1.1 CFD的基本概述20-21
3.1.2 CFD的应用领域21
3.1.3 CFD求解步骤21-22
3.1.4 FLUEN软件介绍22-23
3.2 进气系统流体流动的理论计算23-25
3.2.1 气体流动的质量守恒方程23-24
3.2.2 气体流动的动量守恒方程24
3.2.3 气体流动的能量守恒方程24-25
3.3 发动机进气系统的湍流基本方程25-28
3.3.1 湍流流动的基本特征25-26
3.3.2 湍流基本方程26
3.3.3 湍流流动的模型26-28
3.4 控制方程离散方法28-29
3.5 离散方程求解29-30
3.6 本章小结30-32
第四章汽车发动机进气系统物理模型分析及确定求解条件32-40
4.1 汽车发动机进气系统物理模型分析32-34
4.2 汽车发动机进气气套的网格划分34-37
4.3 发动机进气系统边界条件37-38
4.4 本章小结38-40
第五章汽车发动机进气系统数值模拟40-56
5.1 发动机进气过程系统内气体的压力变化41-46
5.1.1 进气系统在发动机气门叠开角为30°CA时的压力变化41-43
5.1.2 进气系统在不同曲轴转角下的压力变化43-46
5.2 进气系统内气体速度的变化46-52
5.3 进气系统内气体的湍动能变化52-55
5.4 本章小结55-56
第六章优化后的进气系统的数值模拟与对比56-70
6.1 发动机进气系统的结构优化56-58
6.2 改进后发动机进气系统的数值分析58-68
6.2.1 改进后进气系统的压力变化59-62
6.2.2 改进后发动机进气系统的速度变化62-66
6.2.3 改进后发动机进气系统的湍动能变化66-68
6.3 本章小结68-70
第七章结论70-72
7.1 总结70
7.2 展望70-72 致谢72-74
参考文献。