4110柴油機進氣歧管進氣回流數(shù)值仿真及優(yōu)化.pdf

1、隨著70年代能源危機的爆發(fā)，人們越來越重視發(fā)動機的經(jīng)濟性，而隨著各國環(huán)保意識的日益增強，為了減少大氣污染，發(fā)動機的排放性能獲得越來越高的重視。進氣道是內(nèi)燃機的重要組成部分，一定程度上影響充氣效率，并直接影響后期的燃燒質(zhì)量及排放物的生成。因此，對進氣道的研究一方面可以提高內(nèi)燃機自身的性能。一方面也是對環(huán)境保護的需要。但由于進氣道自身的復雜性，及傳統(tǒng)研究方法的盲目性和局限性，故存在設(shè)計開發(fā)周期長、耗費大等缺點。計算機技術(shù)在發(fā)展，計算流體動力

2、學(CFD)現(xiàn)已成為解決各種流體流動與傳熱問題的強有力工具。把強大的計算機功能加在實際內(nèi)燃機研究這個載體，可以使得研究具有設(shè)計成本低、周期短的特點。 進氣歧管作為進氣系統(tǒng)的一部分，對充氣效率的影響也必定存在一定的規(guī)律。本文以4110柴油機進氣系統(tǒng)的進氣歧管為主要研究對象，利用CFD軟件研究該柴油機在歧管中的進氣回流過程，目的是探討進氣歧管回流對充氣效率的影響規(guī)律，并借此提高內(nèi)燃機性能，為相關(guān)研究提供了參考依據(jù)。 本文首先

3、回顧了內(nèi)燃機中對進氣道研究的發(fā)展和現(xiàn)狀，接著對CFD的基礎(chǔ)知識及所使用的CFD軟件FLUENT的基礎(chǔ)進行了簡單的介紹。通過對FLUENT的計算流程及邊界條件的介紹，確定下所需要完成研究目標的大致流程。 按照流程，先根據(jù)逆向工程，利用三坐標測量機得到氣道模型的點云圖，使用三維工程設(shè)計軟件UG獲得了柴油機氣道的三維實體模型，在FLUENT中重建了進氣歧管的氣道流體動力模型。然后通過在4110柴油機上試驗，又獲得了所需要加載的邊界(包

4、括壁面溫度，壓力進口變化規(guī)律，壓力出口變化規(guī)律等)及模型所需要對比試驗真實值的實際質(zhì)量流量和充氣效率。通過一系列加載迭代計算，模擬得到了各個不同轉(zhuǎn)速下(共7個轉(zhuǎn)速)情況下的質(zhì)量流量和充氣效率。計算結(jié)果與試驗結(jié)果對比后，可看到趨勢吻合。這表明，應用逆向工程的方法獲得歧管三維實體模型是可行的，應用FLUENT做歧管流動計算模擬其精度是可以接受的。最后在對模型精度進行驗證的基礎(chǔ)上，對進氣歧管的一些回流規(guī)律及參數(shù)進行了探討。 在文章末，