发动机进气系统流场及声场数值模拟和优化

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1、江苏大学工程硕士学位论文摘要进气系统是发动机重要的组成部分，其性能直接影响发动机和整车的性能，进气系统的设计成为发动机研发的关键技术之一，设计高充气效率、低噪声的进气系统也是汽车工程界和学术界一直追求的目标。本文利用CFD软件对空气滤清器及其管道的空气动力学特性进行了研究。讨论了空气滤清器滤芯在数值计算时采用多孔介质模型的可行性，确定了空气滤清器滤芯的流动阻力参数。重点关注流动阻力损失和滤芯流动均匀性这两项参数，对空气滤清器及其管道的压力场、速度场和空气粒子的流动轨迹进行了详细的分析。讨论了采用进口插入管结构

2、、挡板结构和改变进气口位置对空气滤清器流动阻力和滤芯流动均匀性的影响，结果表明，不同的进气系统结构对空气滤清器的流动阻力损失和滤芯流动均匀性均有很大的影响。进气噪声是发动机主要噪声源之一。本文介绍了发动机进气噪声的研究现状和方法，说明了噪声的控制方法。由于空气滤清器可以作为一个有效的迸气消声器，文中特别对空气滤清器的声学特性进行了研究，建立了有限元模型导入声学软件，通过声学仿真计算出空气滤清器的传递损失，从而进一步讨论了进口插入管长度对空气滤清器声学特性的影响，结果表明，可通过调整进气插入管的长度来改善空气滤

3、清器的消声性能。所以，在空气滤清器设计时，在根据设计要求来选择不同的结构的同时，也要考虑声学性能的综合要求。关键词：发动机，进气系统，空气滤清器，迸气噪声，数值模拟，结构优化江苏大学工程硕士学位论文ABSTRACTTheAirIntakesystemisoneofthemostimportantpartsoftheengine，whoseperformanceandeventheautomobileperformancemaydirectlybeinfluencedbyit．Sodesigningtheair

4、intakesystem丽thhighvolumetricefficiencyandlownoiseplaysallimportantroleinexploitationofengineandisalsotheaimthemotor-domispursing．TheCFDsoftwarewasusedtostudytheaerodynamiccharacteristicsoftheairfilterandpipes．Thefeasibilityoftheairfilterelementinnumericalc

5、omputationwithporousmediamodelWasdiscussed，andtodeterminetheparametersoftheflowresistance．Focusingonthetwoparametersofflowresistancelossesandfilterflowuniformity,thepressurefield，velocityfieldandthepathlinesoftheairoftheairfalterandpipeswereanalyzed．Theinfl

6、uencesoftheextendlengthofinletpipes，bafflesstructureandthechangingofinletpipepositiononflowresistanceandfilterflowuniformitywerefurtheranalyzed．Theresultsindicatedthatdifferentstructuresofairf'dterhavegreatinfluencesonflowresistancelossesandfilterflowunifor

7、mity．Inductionnoiseisoneofthemajorautomotivenoisesources．Thispaperintroducedthesituationandmethodsofinductionnoiseandexplainedthecontrolmethodofinductionnoise．Inviewofthefactthattheairdeanermayactasaneffectiveintakesilencer,inthispapertheacousticattenuation

8、characteristicsofaircleanerWasinvestigated．ThefiniteelementmodelsofaircleanerwerecreatedandimportedtothesoftwareofSYSNOISEtocalculatethetransmissionloss．neacousticaaenuationcharacteristicsoftheairclean