合理設(shè)計的進氣道可以有效改善發(fā)動機的燃燒過程,這對于發(fā)動機的動力性、燃油經(jīng)濟性、排放特性都會產(chǎn)生重要的影響。本文采用CAD、CFD與穩(wěn)流試驗相結(jié)合這一現(xiàn)代氣道設(shè)計與研究的主流手段,在一款1.5升排量增壓汽油機進氣道的基礎(chǔ)上,探究了幾何結(jié)構(gòu)對進氣道流通能力和滾流特性的影響規(guī)律。充分調(diào)查了國內(nèi)外氣道設(shè)計與研究的現(xiàn)狀,總結(jié)了進氣道穩(wěn)態(tài)流動數(shù)值仿真計算所涉及到的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了進氣道穩(wěn)態(tài)流動模擬計算模型。通過modeFRONTIER軟件搭建了自動化計算平臺,自動調(diào)用Hypermesh、Meshworks、STAR-CCM+完成仿真計算工作。對不同幾何結(jié)構(gòu)氣道方案進行了穩(wěn)態(tài)流動模擬計算,通過對比分析計算結(jié)果,總結(jié)了進氣道流通能力和滾流特性受幾何結(jié)構(gòu)改變的影響規(guī)律。對具有一定代表性的氣道方案,通過快速成型技術(shù)制作了氣道芯盒,對其進行了穩(wěn)流試驗,驗證了計算所得到的規(guī)律。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),進氣道中心線與缸筒軸線夾角越小,進氣道流通能力越強,缸內(nèi)滾流強度越低。增大進氣道入口面積會使進氣道流通能力和缸內(nèi)滾流強度提高。在進氣道流通面積不變的前提下,將進氣道分流位置向來流方向縮進可以在一定程度上提高缸內(nèi)的滾流強度。借助激光熔覆技術(shù)加工氣門座可以縮短氣門座處氣道直線段,提升其形成滾流的能力,但進氣道流通能力會下降。研究結(jié)果對于深入認識進氣道及缸內(nèi)氣體流動狀況有一定的積極意義,對于發(fā)動機的優(yōu)化設(shè)計提供了有力的依據(jù)。
【學(xué)位單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U464.171
【部分圖文】：

圖 1.1 2014 年與 2025 年 CO2排放法規(guī)對比Fig 1. 1 Comparison of CO2emissions regulations between 2014 and 2025節(jié)能和環(huán)保己經(jīng)成為內(nèi)燃機行業(yè)需迫切解決的兩大主題[2-4]。提高發(fā)動機的動力性能，降低汽車的排放已經(jīng)成為國內(nèi)外學(xué)者努力研究的一個重要方向[5-6]。

圖 2.1 空間位置固定的無窮小微團模型Fig 2.1 An infinitesimal microsphere model with fixed spatial position圖 2.1 的下半部分表示了一質(zhì)量流量穿過流體微小單元各邊界面，令流動速度u 的正向沿 x 軸的正方向，v 的正向沿 y 軸的正方向、w 的正向沿 z 軸的正方向。

圖 2.2 動量方程的流體微小單元模型Fig 2.2 The fluid micrometer model of momentum equationFx由兩部分組成，即體積力和表面力。記作用在單位質(zhì)量流體微小單元上力為 f， dxdydz 即為流體微小單元的體積，在 x 方向上即有： x作用在流體微小單元上的體積力的x方向分量 f dxdydz（2-
【參考文獻】

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本文編號：2853066