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

1、柴油機的進排氣系統(tǒng)直接決定著充氣效率、換氣過程優(yōu)劣以及排氣壓力波的利用，進而影響著整機的動力性、經(jīng)濟性及排放性;因此，有著比較重要的研究意義。鑒于實驗研究柴油機進排氣系統(tǒng)具有難度大、設(shè)備復(fù)雜、成本高、周期長的特點，采用現(xiàn)代CFD仿真技術(shù)來進行進排氣系統(tǒng)研究是一個不錯的選擇，不僅周期短、成本低，還能獲得實驗無法測量或者難以測量到的細節(jié)信息，特別是在進排氣系統(tǒng)設(shè)計方案選擇和進一步優(yōu)化時，有著實驗無法比擬的優(yōu)勢。
　　 本文運用現(xiàn)代C

2、FD仿真技術(shù)對4D24柴油機的進排氣系統(tǒng)進行了較深入、細致的研究。首先，采用BOOST軟件建立起整機工作過程計算的一維仿真模型，并結(jié)合臺架實驗數(shù)據(jù)對模型進行了驗證，以確保所建立模型的準(zhǔn)確性。利用經(jīng)過驗證的一維仿真模型對進排氣管道的幾何結(jié)構(gòu)尺寸（長度和直徑）進行了變參數(shù)研究，研究了他們變化對柴油機性能的影響，從計算的結(jié)果來看，進排氣管道結(jié)構(gòu)參數(shù)的原值是比較合理的。其次，對進排氣系統(tǒng)中流動最復(fù)雜的進排氣歧管內(nèi)的三維流動進行了分析研究;對進氣

3、歧管，不僅基于FIRE軟件穩(wěn)態(tài)計算對其流通特性和出口流動均勻性進行了分析，還基于BOOST軟件和FIRE軟件的瞬態(tài)耦合計算分析了其在整機動態(tài)效應(yīng)下的各缸進氣均勻性，從計算得到的這些定量評價指標(biāo)值來看，該進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，不僅對基于不同布置方案的兩種不同結(jié)構(gòu)排氣歧管進行了流通特性和各缸間排氣干擾性的分析及比較，也對其與整機匹配時的性能做了優(yōu)劣比較，從計算結(jié)果的綜合分析來看