內(nèi)燃機工作過程數(shù)值模擬.pdf

1、內(nèi)燃機工作過程數(shù)值模擬動力機械及工程專業(yè)在對汽車進行噪聲控制的研究表明中，排氣噪聲是汽車噪聲源的主要成分，所以設(shè)計出與汽車發(fā)動機匹配且降噪效果較好的消聲器就成為首要任務(wù)，以往的汽車消聲器都是試制的手段，這樣勢必造成產(chǎn)品開發(fā)周期長，浪費資源，甚至有時候不但達不到降低噪聲的目的反而還會降低發(fā)動機的動力性。而排氣噪聲的影響因素與燃燒氣體的溫度、壓力以及速度三個參數(shù)有關(guān)，為了得到這三個參數(shù)本文采用FIRE軟件進行了內(nèi)燃機工作過程的數(shù)值模擬分析。

2、 FIRE軟件是目前最先進的三維流體仿真軟件之一，更接近內(nèi)燃機缸內(nèi)氣體流動和燃燒的實際情況，能求解最復雜的內(nèi)燃機缸內(nèi)流動和燃燒等現(xiàn)象，能計算出混合可燃氣體燃燒后的氣體溫度、壓力和流速，為消聲器的設(shè)計提供可靠的原始參數(shù)。 首先分析了內(nèi)燃機燃燒理論，為進行內(nèi)燃機工作過程的數(shù)值分析提供了基礎(chǔ)。利用FIRE軟件建立了某型內(nèi)燃機的幾何模型以及計算網(wǎng)格模型。根據(jù)計算的要求對相關(guān)的分析模型參數(shù)進行了選擇和應(yīng)用。針對內(nèi)燃機的具體運行過程

3、，編制了5種常見的運行工況，并且利用該軟件對該內(nèi)燃機在上述工況下的工作過程進行模擬分析。具體求解了該內(nèi)燃機在不同的工況下缸內(nèi)流場和燃燒過程隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化，得到了缸內(nèi)可燃混合氣燃燒后的氣體壓力范圍、溫度范圍以及流速范圍，為下一步用邊界元法建立消聲器仿真模型和分析消聲降噪效果提供參數(shù)依據(jù)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。同時還得到了在這些工況下的NOx的排放情況。 從分析的結(jié)果來看，該內(nèi)燃機的工作過程模擬不僅提供了在不同曲軸轉(zhuǎn)角下汽缸內(nèi)參數(shù)的實