FSC賽車發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、FSC賽車用發(fā)動機(jī)是賽車的核心部件，為賽車提供動力來源，被看作FSC賽車的心臟，而其進(jìn)氣系統(tǒng)為發(fā)動機(jī)組織完備的燃燒過程提供充足、潔凈的新鮮空氣質(zhì)，是發(fā)動機(jī)的動脈。進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計是否合理對賽車動力性能的發(fā)揮有著直接的影響，故對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)研究是十分必要的。
　　按照FSC比賽規(guī)則要求，參賽車隊所用發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)需加裝直徑不小于20mm的限流閥，這勢必會造成發(fā)動機(jī)充量系數(shù)的下降，進(jìn)而影響車隊的比賽成績，為解決限流閥的應(yīng)用所帶來的不

2、利影響，本文以中北大學(xué)FSC賽車限流后的進(jìn)氣系統(tǒng)為研究對象，采用三維流場數(shù)值模擬計算的方法，優(yōu)化設(shè)計了在一定程度上能緩解因應(yīng)用限流閥而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)充量系數(shù)降低的進(jìn)氣系統(tǒng)，所進(jìn)行的工作以及得出的結(jié)論如下:
　　首先通過對不同進(jìn)、出口錐角限流閥模型的進(jìn)行流場數(shù)值模擬計算，得到不同模型的壓力云圖以及速度矢量圖，量化了不同模型流場內(nèi)的壓力和速度的分布，同時查看限流閥尾端出口質(zhì)量流量，通過分析比較，確定出前端入口錐角為18°，后端出口錐角為8

3、°的限流閥模型為最佳模型;通過對三種結(jié)構(gòu)形式的諧振腔三維流場分析，對仿真結(jié)果分析，得出本文提出的球形諧振腔的出口質(zhì)量最大、壓力損失最小;通過對諧振腔進(jìn)、出口不同過渡圓角半徑的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行流場仿真計算，確定出最佳的設(shè)計方案:諧振腔進(jìn)口過渡圓角半徑為30mm，出口過渡圓角半徑為90mm，通過與原始模型對比，優(yōu)化后每秒從出口流出的質(zhì)量流量比優(yōu)化前多209，氣流的壓降比之前降低了1849.324Pa，通過發(fā)動機(jī)臺架試驗標(biāo)定后，限流后發(fā)動機(jī)的最大