合理設(shè)計(jì)的進(jìn)氣道可以有效改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程,這對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放特性都會(huì)產(chǎn)生重要的影響。本文采用CAD、CFD與穩(wěn)流試驗(yàn)相結(jié)合這一現(xiàn)代氣道設(shè)計(jì)與研究的主流手段,在一款1.5升排量增壓汽油機(jī)進(jìn)氣道的基礎(chǔ)上,探究了幾何結(jié)構(gòu)對(duì)進(jìn)氣道流通能力和滾流特性的影響規(guī)律。充分調(diào)查了國(guó)內(nèi)外氣道設(shè)計(jì)與研究的現(xiàn)狀,總結(jié)了進(jìn)氣道穩(wěn)態(tài)流動(dòng)數(shù)值仿真計(jì)算所涉及到的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了進(jìn)氣道穩(wěn)態(tài)流動(dòng)模擬計(jì)算模型。通過(guò)modeFRONTIER軟件搭建了自動(dòng)化計(jì)算平臺(tái),自動(dòng)調(diào)用Hypermesh、Meshworks、STAR-CCM+完成仿真計(jì)算工作。對(duì)不同幾何結(jié)構(gòu)氣道方案進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)流動(dòng)模擬計(jì)算,通過(guò)對(duì)比分析計(jì)算結(jié)果,總結(jié)了進(jìn)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(duì)具有一定代表性的氣道方案,通過(guò)快速成型技術(shù)制作了氣道芯盒,對(duì)其進(jìn)行了穩(wěn)流試驗(yàn),驗(yàn)證了計(jì)算所得到的規(guī)律。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),進(jìn)氣道中心線與缸筒軸線夾角越小,進(jìn)氣道流通能力越強(qiáng),缸內(nèi)滾流強(qiáng)度越低。增大進(jìn)氣道入口面積會(huì)使進(jìn)氣道流通能力和缸內(nèi)滾流強(qiáng)度提高。在進(jìn)氣道流通面積不變的前提下,將進(jìn)氣道分流位置向來(lái)流方向縮進(jìn)可以在一定程度上提高缸內(nèi)的滾流強(qiáng)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(jìn)氣道流通能力會(huì)下降。研究結(jié)果對(duì)于深入認(rèn)識(shí)進(jìn)氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)狀況有一定的積極意義,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有力的依據(jù)。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)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(duì)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(jī)行業(yè)需迫切解決的兩大主題[2-4]。提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，降低汽車的排放已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者努力研究的一個(gè)重要方向[5-6]。

圖 2.1 空間位置固定的無(wú)窮小微團(tuán)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(guò)流體微小單元各邊界面，令流動(dòng)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(dòng)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(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張海蓉;張偉;王天友;;滾流測(cè)試裝置對(duì)汽油機(jī)進(jìn)氣道穩(wěn)流試驗(yàn)的影響[J];車用發(fā)動(dòng)機(jī);2015年02期

2 金帥;王天友;劉大明;談秉乾;劉書(shū)亮;;4氣門汽油機(jī)氣道滾流比測(cè)試方法的試驗(yàn)研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2012年01期

3 文醉;羅馬吉;向梁山;;非道路用柴油機(jī)氣流運(yùn)動(dòng)及噴霧數(shù)值模擬分析[J];小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車;2011年04期

4 孫平;陸文霞;繆岳川;徐毅;;進(jìn)氣道螺旋段結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)流動(dòng)特性影響的研究[J];內(nèi)燃機(jī)工程;2011年01期

5 羅馬吉;文醉;劉高飛;向梁山;;非道路用柴油機(jī)進(jìn)氣壓縮過(guò)程數(shù)值模擬[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2010年10期

6 王天友;劉大明;張學(xué)恩;張東明;劉書(shū)亮;趙華;;可變氣門升程下汽油機(jī)缸內(nèi)氣體流動(dòng)特性的研究[J];內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào);2008年05期

7 汪衛(wèi)東;環(huán)保與安全:未來(lái)十年汽車技術(shù)發(fā)展的主題[J];綜合運(yùn)輸;2005年01期

8 馮洪慶,劉德新,于吉超,李丹,劉書(shū)亮;465汽油機(jī)進(jìn)氣道流動(dòng)特性的試驗(yàn)研究[J];車用發(fā)動(dòng)機(jī);2004年06期

9 曲逵,馬貴陽(yáng);內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)缸內(nèi)流動(dòng)特性的影響[J];當(dāng)代化工;2004年03期

10 許洪軍 ,劉書(shū)亮 ,劉德新 ,王健 ,李興;自動(dòng)化穩(wěn)流氣道試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)處理與評(píng)價(jià)方法[J];拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車;2004年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 馮彪;發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道參數(shù)化CFD分析及其平臺(tái)開(kāi)發(fā)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 文醉;非道路用柴油機(jī)缸內(nèi)氣體流動(dòng)與噴霧三維數(shù)值模擬[D];武漢理工大學(xué);2010年

3 牛有城;大功率柴油機(jī)燃燒過(guò)程參數(shù)化分析及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配研究[D];北京交通大學(xué);2009年

4 金成吉;G5800柴油機(jī)進(jìn)氣道位置偏差分析及改進(jìn)[D];上海交通大學(xué);2009年

5 密曉;四氣門柴油機(jī)進(jìn)氣道RE/CFD/CAM開(kāi)發(fā)流程研究[D];廣西大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2853066