基于一三維模型及其耦合的4D24柴油機(jī)進(jìn)氣排氣系統(tǒng)仿真研究.pdf

1、柴油機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)直接決定著充氣效率、換氣過(guò)程優(yōu)劣以及排氣壓力波的利用，進(jìn)而影響著整機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放性;因此，有著比較重要的研究意義。鑒于實(shí)驗(yàn)研究柴油機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)具有難度大、設(shè)備復(fù)雜、成本高、周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，采用現(xiàn)代CFD仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行進(jìn)排氣系統(tǒng)研究是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，不僅周期短、成本低，還能獲得實(shí)驗(yàn)無(wú)法測(cè)量或者難以測(cè)量到的細(xì)節(jié)信息，特別是在進(jìn)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇和進(jìn)一步優(yōu)化時(shí)，有著實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。
　　 本文運(yùn)用現(xiàn)代C

2、FD仿真技術(shù)對(duì)4D24柴油機(jī)的進(jìn)排氣系統(tǒng)進(jìn)行了較深入、細(xì)致的研究。首先，采用BOOST軟件建立起整機(jī)工作過(guò)程計(jì)算的一維仿真模型，并結(jié)合臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，以確保所建立模型的準(zhǔn)確性。利用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的一維仿真模型對(duì)進(jìn)排氣管道的幾何結(jié)構(gòu)尺寸（長(zhǎng)度和直徑）進(jìn)行了變參數(shù)研究，研究了他們變化對(duì)柴油機(jī)性能的影響，從計(jì)算的結(jié)果來(lái)看，進(jìn)排氣管道結(jié)構(gòu)參數(shù)的原值是比較合理的。其次，對(duì)進(jìn)排氣系統(tǒng)中流動(dòng)最復(fù)雜的進(jìn)排氣歧管內(nèi)的三維流動(dòng)進(jìn)行了分析研究;對(duì)進(jìn)氣

3、歧管，不僅基于FIRE軟件穩(wěn)態(tài)計(jì)算對(duì)其流通特性和出口流動(dòng)均勻性進(jìn)行了分析，還基于BOOST軟件和FIRE軟件的瞬態(tài)耦合計(jì)算分析了其在整機(jī)動(dòng)態(tài)效應(yīng)下的各缸進(jìn)氣均勻性，從計(jì)算得到的這些定量評(píng)價(jià)指標(biāo)值來(lái)看，該進(jìn)氣歧管基本上滿足工程應(yīng)用要求，但局部也存在需要適當(dāng)優(yōu)化的余地;采用類似的CFD方法，不僅對(duì)基于不同布置方案的兩種不同結(jié)構(gòu)排氣歧管進(jìn)行了流通特性和各缸間排氣干擾性的分析及比較，也對(duì)其與整機(jī)匹配時(shí)的性能做了優(yōu)劣比較，從計(jì)算結(jié)果的綜合分析來(lái)看