汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的CFD仿真與研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)氣體流動(dòng)非常復(fù)雜，瞬變性強(qiáng)，分布也不均勻而且其內(nèi)流系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)充氣和性能的影響很大。我們必須熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣體流動(dòng)的信息，才能根據(jù)信息設(shè)計(jì)出比較合理的進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。從而使發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣過程中，充氣效率提高，增強(qiáng)缸內(nèi)氣體流動(dòng)，增大缸內(nèi)氣體在壓縮終了時(shí)的湍流強(qiáng)度，提高火焰?zhèn)鞑バ剩瑥亩岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和減少尾氣污染氣體的排放。
　　 通過CYD數(shù)值模擬方法不僅可以根據(jù)計(jì)算獲得流道內(nèi)氣體流動(dòng)的大量信息，而且還大大縮

2、減實(shí)驗(yàn)周期，是現(xiàn)在研究汽油機(jī)進(jìn)氣過程氣體流動(dòng)的重要手段。本文通過FLUENT的仿真軟件對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)在壓力、速度、湍動(dòng)能上進(jìn)行了研究。
　　 本文以某型發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，通過UG對(duì)其建立進(jìn)氣系統(tǒng)的三維物理模型，在不影響計(jì)算精度的前提下，對(duì)三維模型進(jìn)行簡(jiǎn)化。利用FLUENT前處理軟件GAMBIT對(duì)物理模型進(jìn)行兩格劃分和邊界條件的設(shè)置，確定流體在進(jìn)氣道內(nèi)的流動(dòng)方程。運(yùn)算求解器通過圖像顯示出進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)氣體流動(dòng)的壓力、速度、湍動(dòng)能的分

3、布情況。分析該型發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)比較合理，缸內(nèi)氣體進(jìn)氣比較充分，但在進(jìn)氣終了時(shí)，缸內(nèi)壓力略低，缸內(nèi)氣體未形成滾流運(yùn)動(dòng)；在壓縮終了時(shí)形成的湍流強(qiáng)度不大，火焰?zhèn)鞑バ什桓?。因此，提出改變氣道傾斜曲率、改變活塞底部轉(zhuǎn)角、調(diào)整氣道彎曲程度三種措施，并對(duì)改進(jìn)后的進(jìn)氣系統(tǒng)重新建模及進(jìn)行模擬，與改進(jìn)前進(jìn)行對(duì)比得出：進(jìn)氣終了時(shí)缸內(nèi)壓力增加，而且缸內(nèi)氣流形成滾流運(yùn)動(dòng)，增加了壓縮過程中氣流的揣流強(qiáng)度，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的火焰?zhèn)鞑ニ俣?，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性