本文關鍵詞：FSAE賽車用發(fā)動機進氣性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：FSAE賽車規(guī)則基本要點是發(fā)動機所有進氣都要通過截面直徑為20mm的限流閥,且限流閥必須安裝在發(fā)動機節(jié)氣門和進氣門之間。賽車用發(fā)動機進氣系統(tǒng)結構參數(shù)和布置形式的改變直接影響充氣效率、進氣阻力和進氣均勻性,從而影響動力性、經(jīng)濟性和排放特性。針對我校第一屆FSAE賽車項目中進氣系統(tǒng)空氣流速低、進氣流動損失大、發(fā)動機在中高轉(zhuǎn)速工況下轉(zhuǎn)矩和功率低的弱點,本文以FSAE賽車用發(fā)動機進氣系統(tǒng)結構的改進設計及進氣流場特性分析為主要研究內(nèi)容。 本文以流體力學理論為基礎,系統(tǒng)分析進氣流動損失原因；理論設定進氣結構部分參數(shù),對賽車用發(fā)動機限流閥擴散器、諧振腔及進氣系統(tǒng)進行三維建模；再利用CFD軟件FLUENT對不同錐角的限流閥擴散器、諧振腔及優(yōu)化前后進氣系統(tǒng)流場特性分析和計算,獲得三點結論： (1)利用FLUENT軟件首次對賽車用發(fā)動機不同錐角結構限流閥擴散器進行流場特性對比分析,獲得在7。錐角時,空氣流量較好,進氣壓力損失較小。 (2)通過對比分析不同錐角的諧振腔結構,獲得不同進出口錐角條件下的流速場和流速矢量場,揭示諧振腔內(nèi)部流場特性和分布規(guī)律。 (3)借助CFD軟件FLUENT對改進前后賽車用發(fā)動機進氣系統(tǒng)包括限流閥-進氣管-諧振腔-進氣歧管等進行流場仿真分析,獲得流場壓力、速度等參數(shù)分布規(guī)律,比較分析優(yōu)化前后進氣系統(tǒng)空氣流量和進氣歧管出口速度。缺乏條件驗證仿真結果,但最后通過第二屆FSAE賽車比賽項目成績的提高,一定程度上對比表明進氣系統(tǒng)優(yōu)化方案的可行性。 本文通過三維流體動力學軟件FLUENT對進氣系統(tǒng)進氣流場特性分析,直觀反映進氣系統(tǒng)結構參數(shù)和流場內(nèi)在關系,結果表明：優(yōu)化后的進氣系統(tǒng)空氣流速提高,進氣歧管出口的流速增加10m/s左右,且出口流量均勻、流動損失降低,利于提高賽車用發(fā)動機中高轉(zhuǎn)速工況下的功率,從而為FSAE賽車用發(fā)動機設計和改進提供理論依據(jù),在學術上和工程上具有重要的應用價值。
【關鍵詞】：進氣系統(tǒng) 限流閥 諧振腔 計算流體力學 流場分析
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：U464
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 目錄7-9
• CONTENTS9-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 選題的背景和意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢12-14
• 1.2.1 進氣性能研究現(xiàn)狀和趨勢12-13
• 1.2.2 進氣性能模擬仿真研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 FSAE賽事介紹14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-15
• 1.5 本章小結15-16
• 第二章 進氣系統(tǒng)流動特性和模型簡化16-27
• 2.1 進氣管流體流動特性和諧振增壓分析16-19
• 2.2 進氣系統(tǒng)能量損失分析19-22
• 2.2.1 進氣管路沿程能量損失分析19-20
• 2.2.2 進氣管路局部能量損失分析20-22
• 2.3 流體力學理論基礎22-23
• 2.4 模型簡化及優(yōu)化方法23-25
• 2.5 本章小結25-27
• 第三章 進氣系統(tǒng)結構優(yōu)化分析27-41
• 3.1 進氣系統(tǒng)優(yōu)化路線27-28
• 3.2 進氣方式分析28-30
• 3.2.1 進氣管布置分析29-30
• 3.3 限流閥分析30-36
• 3.3.1 限流閥6°錐角擴散器分析31-33
• 3.3.2 限流閥7°錐角擴散器分析33-34
• 3.3.3 限流閥8°錐角擴散器分析34-36
• 3.3.4 擴散器對比論證分析36
• 3.4 諧振腔進氣錐角擴散器分析36-39
• 3.5 設定進氣系統(tǒng)參數(shù)39-40
• 3.6 本章小結40-41
• 第四章 進氣流場特性分析41-62
• 4.1 進氣系統(tǒng)三維模型建立及網(wǎng)格劃分41-42
• 4.2 進氣系統(tǒng)流場特性計算分析42-54
• 4.2.1 邊界條件、初始條件設置42-44
• 4.2.2 進氣流場特性結果分析44-52
• 4.2.3 進氣系統(tǒng)改進方向52-54
• 4.3 進氣系統(tǒng)優(yōu)化后結果分析54-61
• 4.3.1 流速分析57-58
• 4.3.2 靜壓分析58-59
• 4.3.3 跡線分析59
• 4.3.4 邊界流量分析59-61
• 4.4 本章小結61-62
• 總結與展望62-64
• 參考文獻64-66
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文66-68
• 致謝68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王樵,馬朝臣,施新;應用三維CFD計算發(fā)動機進氣門流量系數(shù)[J];車用發(fā)動機;2002年06期

2 周松,王傳溥,馬強;具有導氣屏結構的內(nèi)燃機進氣道流場的三維數(shù)值模擬研究[J];哈爾濱工程大學學報;2000年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉家利;四氣門發(fā)動機進氣道內(nèi)流動的三維數(shù)值模擬[D];重慶大學;2003年

  本文關鍵詞：FSAE賽車用發(fā)動機進氣性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：326724