本文關(guān)鍵詞：167FMI汽油機(jī)氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)數(shù)值模擬

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【摘要】：日益嚴(yán)重的環(huán)境問題與能源問題迫使發(fā)動(dòng)機(jī)的性能不斷提高。發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣過程對發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性及排放性能有著深刻的影響。本文在穩(wěn)流試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用成熟CFD軟件FIRE對167FMI汽油機(jī)的三種氣道進(jìn)行了氣道—?dú)飧變?nèi)氣體流動(dòng)的穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)模擬計(jì)算,對三種氣道在進(jìn)氣性能及對缸內(nèi)氣流的組織能力等方面進(jìn)行分析比較。通過搭建穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)對三種氣道進(jìn)行測試,對結(jié)果進(jìn)行處理,得到三種氣道的流量系數(shù),并對該結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,說明搭建的試驗(yàn)臺(tái)可用于工程實(shí)際應(yīng)用。將這三種氣道的流量系數(shù)與其他機(jī)型的流量系數(shù)進(jìn)行對比,指出此機(jī)型的流通能力處于中上水平。將穩(wěn)流模擬計(jì)算的結(jié)果與試驗(yàn)值進(jìn)行比較,整體大致吻合。劃分動(dòng)網(wǎng)格,對三種氣道分別進(jìn)行進(jìn)氣和壓縮過程的瞬態(tài)模擬,分析不同曲軸轉(zhuǎn)角下各氣道缸內(nèi)流場的分布,比較速度跡線圖發(fā)現(xiàn)氣道二與氣道三在壓縮過程形成大尺度的滾流運(yùn)動(dòng),并能保持到壓縮終了,而氣道一滾流渦旋則較早的破碎致使其在上止點(diǎn)附近缸內(nèi)的湍動(dòng)能明顯低于氣道一與氣道三,這不利于混合氣的快速穩(wěn)定地燃燒。最后指出氣道中存在的回流區(qū)域及進(jìn)氣阻力較大的位置,提出改進(jìn)建議。文章利用穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)數(shù)值模擬的方法對同一機(jī)型的不同氣道進(jìn)行分析比較,揭示其缸內(nèi)流場的差異,為氣道的設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供方向與依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：汽油機(jī) 穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)模擬 動(dòng)網(wǎng)格 氣道及缸內(nèi)流場
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK411
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 研究的背景及意義7-8
• 1.2 氣道流動(dòng)數(shù)值模擬研究在國內(nèi)外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.1 國外進(jìn)氣道流動(dòng)模擬的發(fā)展及現(xiàn)狀8-9
• 1.2.2 國內(nèi)進(jìn)氣道流動(dòng)模擬的發(fā)展及現(xiàn)狀9-10
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容10-11
• 2 167FMI發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道穩(wěn)流試驗(yàn)測試11-22
• 2.1 氣道幾何構(gòu)造與特征11-13
• 2.2 氣道穩(wěn)流試驗(yàn)測試13-21
• 2.2.1 氣道評(píng)價(jià)方法13-15
• 2.2.2 穩(wěn)流試驗(yàn)測試與結(jié)果的處理15-18
• 2.2.3 試驗(yàn)處理方法的驗(yàn)證18-20
• 2.2.4 不同機(jī)型間流量系數(shù)的比較20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 3 不同進(jìn)氣道的穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬分析22-37
• 3.1 進(jìn)氣道氣體流動(dòng)數(shù)值模擬基礎(chǔ)22-25
• 3.1.1 流體控制方程22-24
• 3.1.2 控制方程的離散方法24-25
• 3.1.3 SIMPLE算法25
• 3.2 穩(wěn)態(tài)計(jì)算模型及邊界條件25-28
• 3.2.1 幾何模型的處理及網(wǎng)格劃分25-28
• 3.2.2 邊界條件及模型初始化28
• 3.3 計(jì)算模型的驗(yàn)證28-30
• 3.4 不同氣道流場特性對比30-36
• 3.4.1 穩(wěn)流分析截圖位置的選取30
• 3.4.2 氣道速度與跡線分布圖的分析30-33
• 3.4.3 氣道湍動(dòng)能分布圖的分析33-34
• 3.4.4 各氣道滾流比的比較34-35
• 3.4.5 氣道改進(jìn)的建議35-36
• 3.5 本本章小結(jié)36-37
• 4 不同進(jìn)氣道－缸內(nèi)氣體流動(dòng)瞬態(tài)數(shù)值模擬37-59
• 4.1 汽油機(jī)瞬態(tài)計(jì)算模型的建立38-45
• 4.1.1 幾何模型的建立38-40
• 4.1.2 動(dòng)態(tài)網(wǎng)格的建立40-43
• 4.1.3 初始條件和邊界條件的確定43-45
• 4.2 不同氣道缸內(nèi)流場運(yùn)動(dòng)變化過程分析45-57
• 4.2.1 速度與跡線分布圖的分析對比45-54
• 4.2.2 湍動(dòng)能的分析對比54-56
• 4.2.3 氣道改進(jìn)的建議56-57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 5 全文總結(jié)及工作展望59-61
• 5.1 本文總結(jié)59-60
• 5.2 工作展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-64

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：611753