本文關(guān)鍵詞：JE4D28A柴油機進氣道數(shù)值模擬與優(yōu)化設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 柴油機 進氣道 穩(wěn)流試驗 數(shù)值模擬 流量系數(shù) 渦流比

【摘要】：隨著環(huán)境問題越來越嚴(yán)重,高性能、低排放的發(fā)動機已成為必然的趨勢,而進氣道設(shè)計在發(fā)動機開發(fā)過程中具有重要的地位,其結(jié)構(gòu)會影響到進氣道流動特性,從而影響到缸內(nèi)的燃燒狀況,是實現(xiàn)高性能低排放的關(guān)鍵零件。在傳統(tǒng)方法中,常常是運用經(jīng)驗設(shè)計加上穩(wěn)流試驗的結(jié)合方法,這種方法周期較長,成本很高。而采用數(shù)值模擬加上穩(wěn)流試驗的方法來研究進氣道進氣狀況簡潔明了地得出進氣過程中進氣道及缸內(nèi)的流動特性,大大縮短開發(fā)時間,減少開發(fā)成本,為進氣道性能分析、評價和優(yōu)化設(shè)計提供方法和依據(jù)。本文以柴油機進氣道為研究對象,對某一批次三個型號相同的JE4D28A柴油機缸蓋進行氣道穩(wěn)流試驗,對比了三個缸蓋在穩(wěn)流試驗下的流量系數(shù)和渦流比,得出了三個缸蓋組合氣道的Ricardo平均評價參數(shù)。分析后發(fā)現(xiàn),流量系數(shù)、渦流比較平均值的總體偏差較小,說明該批次三個缸蓋進氣道流量系數(shù)、渦流比一致性較好。利用CATIA軟件對JE4D28A柴油機進氣道進行數(shù)模搭建,使用氣道穩(wěn)流試驗數(shù)據(jù)設(shè)置數(shù)值模擬計算的邊界條件,借助AVL-FIRE軟件對進氣道進行三維流動數(shù)值模擬,得到流量系數(shù)、渦流比、速度分布圖等數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)與氣道穩(wěn)流試驗得到的數(shù)據(jù)的誤差在5%之內(nèi),說明使用數(shù)值模擬對進氣道進行設(shè)計是可靠的。通過查閱相關(guān)文獻及參照以往相關(guān)經(jīng)驗,提出了三個進氣道的優(yōu)化方案。經(jīng)過模擬計算,對比三種方案以及原設(shè)計在4mm氣門升程的流量系數(shù)以及渦流比,發(fā)現(xiàn)可以通過增大切向進氣角度來優(yōu)化進氣道,在適當(dāng)減小渦流比的同時增大流量系數(shù)。進一步對優(yōu)選方案進行流場分析,與原始方案對比各氣門升程下的速度切向圖,再次驗證了該方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：柴油機 進氣道 穩(wěn)流試驗 數(shù)值模擬 流量系數(shù) 渦流比
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK423
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景9-10
• 1.2 進氣道設(shè)計方法和進氣道內(nèi)流動研究方法10-12
• 1.2.1 進氣道設(shè)計方法10-11
• 1.2.2 進氣道內(nèi)流動研究方法11-12
• 1.3 國外進氣道數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 國內(nèi)進氣道數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 論文研究的目的和意義15-16
• 1.6 論文的主要工作16-17
• 第2章 計算流體力學(xué)理論基礎(chǔ)17-28
• 2.1 流體動力學(xué)控制方程17-22
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程17-18
• 2.1.2 動量守恒方程18-20
• 2.1.3 能量方程20-21
• 2.1.4 湍流輸運方程21-22
• 2.2 控制方程的離散化22-24
• 2.3 離散方程的解法24-26
• 2.4 AVL-FIRE軟件簡介26-28
• 第3章 進氣道穩(wěn)流試驗研究28-45
• 3.1 氣道穩(wěn)流試驗臺28-30
• 3.1.1 設(shè)備組成28-29
• 3.1.2 工作原理29-30
• 3.2 測量方法30-31
• 3.2.1 等體積流量法30
• 3.2.2 等壓差法30
• 3.2.3 變壓差法30-31
• 3.3 進氣道流動特性的評價方法31-35
• 3.3.1 Ricardo評價方法31-33
• 3.3.2 AVL評價方法33-34
• 3.3.3 FEV評價方法34-35
• 3.4 進氣道穩(wěn)流試驗35-38
• 3.4.1 試驗準(zhǔn)備事項35-38
• 3.4.2 實驗步驟38
• 3.5 試驗結(jié)果38-43
• 3.6 本章小結(jié)43-45
• 第4章 進氣道流動模擬仿真分析45-53
• 4.1 進氣道三維建模45-46
• 4.2 網(wǎng)格的劃分46-47
• 4.3 求解器的設(shè)置47-50
• 4.3.1 邊界條件的設(shè)定47-48
• 4.3.2 初始條件的設(shè)定48
• 4.3.3 求解器控制的設(shè)定48-50
• 4.4 結(jié)果分析50-52
• 4.4.1 結(jié)果對比分析50-51
• 4.4.2 流場分析51-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 進氣道結(jié)構(gòu)優(yōu)化53-60
• 5.1 進氣道結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的53
• 5.2 進氣道結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案53-56
• 5.3 方案對比分析56-57
• 5.4 流場對比分析57-59
• 5.5 本章小結(jié)59-60
• 第6章 全文總結(jié)及展望60-62
• 6.1 全文總結(jié)60-61
• 6.2 工作展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果66

【相似文獻】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 黃燦;JE4D28A柴油機進氣道數(shù)值模擬與優(yōu)化設(shè)計[D];南昌大學(xué);2016年

，

本文編號：716582