發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的CFD分析及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管與進(jìn)氣道是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的重要組件之一,其進(jìn)氣性能的好壞將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)可燃混合氣的形成及燃燒火焰的傳播。因此,一臺(tái)性能優(yōu)良的發(fā)動(dòng)機(jī)離不開良好的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管與進(jìn)氣道形狀。
　　在傳統(tǒng)的進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,主要依靠設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)以及穩(wěn)流實(shí)驗(yàn),但這種方法周期長(zhǎng)、成本高,因此,本文使用CFD的方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行分析,為進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供依據(jù)。本文使用新一代流體分析軟件STAR-CCM+對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧

2、管及進(jìn)氣道內(nèi)的氣體流動(dòng)進(jìn)行了計(jì)算。首先,使用90°T形管模型驗(yàn)證了網(wǎng)格形狀、邊界層的劃分以及模板方向?qū)τ?jì)算結(jié)果的影響,為仿真計(jì)算過程中網(wǎng)格劃分提供依據(jù)。其次,對(duì)某兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管分別進(jìn)行建模計(jì)算,分析歧管內(nèi)的流場(chǎng)分布以及壓力損失,并將計(jì)算流量與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最后,對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)螺旋進(jìn)氣道模型進(jìn)行了三維模擬,分析缸內(nèi)壓力、速度分布以及湍動(dòng)能的分布,然后獲取流量、渦流比數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證CFD模擬計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道的準(zhǔn)確性。

3、
　　研究結(jié)果表明:在CFD計(jì)算過程中,不同的網(wǎng)格形狀、邊界層層數(shù)以及模板方向都會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生影響,采用正六面體網(wǎng)格、邊界層兩層的網(wǎng)格劃分方式能夠較快收斂且有比較高的計(jì)算精度;通過對(duì)進(jìn)氣歧管的計(jì)算發(fā)現(xiàn),計(jì)算結(jié)果能充分反映歧管內(nèi)的流場(chǎng)信息,在入口與穩(wěn)壓腔連接處、穩(wěn)壓腔與支管連接處速度與壓力發(fā)生突變,符合流體力學(xué)的基本理論,將計(jì)算流量、壓降等與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,計(jì)算與實(shí)驗(yàn)存在一定誤差,主要原因是實(shí)驗(yàn)設(shè)備的誤差及計(jì)算模型與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭g