FSC賽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)數(shù)值模擬研究.pdf

1、FSC賽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)是賽車(chē)的核心部件，為賽車(chē)提供動(dòng)力來(lái)源，被看作FSC賽車(chē)的心臟，而其進(jìn)氣系統(tǒng)為發(fā)動(dòng)機(jī)組織完備的燃燒過(guò)程提供充足、潔凈的新鮮空氣質(zhì)，是發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)脈。進(jìn)氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理對(duì)賽車(chē)動(dòng)力性能的發(fā)揮有著直接的影響，故對(duì)發(fā)動(dòng)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(chē)隊(duì)所用發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)需加裝直徑不小于20mm的限流閥，這勢(shì)必會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)的下降，進(jìn)而影響車(chē)隊(duì)的比賽成績(jī)，為解決限流閥的應(yīng)用所帶來(lái)的不

2、利影響，本文以中北大學(xué)FSC賽車(chē)限流后的進(jìn)氣系統(tǒng)為研究對(duì)象，采用三維流場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算的方法，優(yōu)化設(shè)計(jì)了在一定程度上能緩解因應(yīng)用限流閥而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)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(guò)對(duì)不同進(jìn)、出口錐角限流閥模型的進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)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(chǎng)內(nèi)的壓力和速度的分布，同時(shí)查看限流閥尾端出口質(zhì)量流量，通過(guò)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(guò)對(duì)三種結(jié)構(gòu)形式的諧振腔三維流場(chǎng)分析，對(duì)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(guò)對(duì)諧振腔進(jìn)、出口不同過(guò)渡圓角半徑的進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行流場(chǎng)仿真計(jì)算，確定出最佳的設(shè)計(jì)方案:諧振腔進(jìn)口過(guò)渡圓角半徑為30mm，出口過(guò)渡圓角半徑為90mm，通過(guò)與原始模型對(duì)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(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)標(biāo)定后，限流后發(fā)動(dòng)機(jī)的最大