L91發(fā)動機進氣道流場的CFD分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2萬字 47頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘要目前我國汽車發(fā)動機中仍以汽油機為重，而進氣系統(tǒng)是汽油發(fā)動機的重要組成部分。良好的進氣系統(tǒng)可以使汽油機在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)增加進氣量，改善燃燒過程和降低油耗，是保證汽油機動力性和經(jīng)濟性的重要因素之一。近年來，隨著全球能源危機和環(huán)境污染問題的日益嚴重，開發(fā)低排放和低油耗的產(chǎn)品成為當今汽油機發(fā)展的重要方向。這當中，數(shù)值模擬的方法由于其具有資金投入少、周期短、仿真能力強等優(yōu)點，在研究發(fā)動機工作過程中越來越受到重視。
本文以L91汽油機進氣系統(tǒng)為研究對象，進行了CFD模擬分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究。首先采用逆向工程技術(shù)用三維光學掃描儀對進氣道結(jié)構(gòu)進行掃描，然后用建模軟件UG建立模擬計算所需的幾何模型。在ICEM中對模型進行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，在局部采用加密措施。最后在FLUENT中加載邊界條件、設(shè)定流體計算所需的湍流模型和數(shù)學方程，完成進氣道在不同升程時的CFD計算。對模擬的結(jié)果進行流場特性分析，結(jié)果表明計算模型的流量系數(shù)和試驗吻合較好，驗證了模擬分析的準確性。在此基礎(chǔ)上，找出原結(jié)構(gòu)中不合理的部位，提出改進方案并再次進行數(shù)值模擬計算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：改進后的進氣系統(tǒng)進氣損失較小，混合氣的組織得到了改善，不同升程時的流量系數(shù)也有了相應(yīng)的提高。此舉為今后汽車發(fā)動機進氣系統(tǒng)的CFD分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究奠定了良好的基礎(chǔ)，也為實驗裝備的改進提供了一定的參考依據(jù)。


關(guān)鍵詞：汽油機 進氣系統(tǒng) CFD數(shù)值模擬 流量系數(shù)