k157发动机进气过程cfd数值模拟计算

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1、山东大学硕士学何论文公司在80年代初以该方法为基础推出了计算流体力学与传热学的商业化软件PHOENICS瞄3的早期版本。这是CFD通用软件包的雏型，具有一定通用性，尽管功能还很不完备，但问世后很受欢迎。于是，在其版本不断更新的同时，出现了许多新的通用软件，如目前比较有代表性的内燃机多维数值模拟软件有FMCS№1、STAR—CD，奥地禾UAVL研究所的FIRE以及美国LosAlamos国家实验室开发的KIVA盯~91软件、FLUENT与CFX等也相继问世，这些软件十分重视商业化的要求，致力于工程实际应用，并在前、后处理，人机对话

2、等方面下大功夫，从而被工业界所认识和接受，为CFD技术打开了广阔的应用前景。进入90年代，更多的商业化CFD应用软件如雨后春笋般出现，涉及范围越来越广。CFD通用软件以其模拟复杂流动现象的强大功能、人机对话式的界面操作以及直观清晰的流场显示引起了人们的广泛关注，其发展在西方国家得到工业界和政府部门的有力支持。90年代后期，在工程技术界还曾出现推广学习CFD技术的热潮。这标志着CFD技术终于成功走出学术研究的象牙之塔，成为工程设计的重要手段n0’113。受种种条件、因素的限制与影响，CFD通用软件在我国的引进推广比较晚，直到最近

3、几年才有较大起色。在很长一段时间内，只有极少数研究单位和大型企业引进正规CFD软件，人们接触较多的是PHOENICS的早期版本(基本上是免费的)，虽有一些CFD软件公司曾在我国找过代理，举办过产品介绍会，但收效甚微。著名软件“CFX"于1995年在我国设立代理，并成功地发展了一批用户，是进入较早的一个CFD通用软件，自1997起，PHOENICS以其较低廉的价格、较高的性价比以及代理商的成功促销发展了不少国内用户，PHOENICS和CFX使很多人对CFD通用软件包的特点与功能有了初步认识。1998年，全球市场占有率最高的CFD

4、软件——FLURENT在北京设立代理公司，正式进入中国市场，并迅速取得良好的销售业绩。STAR—CD、NUMECA(FINE)等著名软件也先后在中国设立代理，发展用户，于是国内出现了CFD软件群雄逐鹿的局面。1．2国内外发动机进气过程CFD数值模拟研究状况湍流模型的完善、数学方法的发展、高速大容量计算机的引进等为CFD辅助发动机的研究提供了较好的条件。由于三维模拟对物理过程的描述及边界条件的4第一章绪论确定更接近实际，因而有更大的发展潜力。1．2．1国外研究状况国外在利用CFD研究发动机进排气流动方面已经基本掌握了有关的关键技

5、术并达到了较高的水平n别。多维数值模拟研究由最初的二维模拟发展到三维模拟，由稳态流动模拟发展到瞬态流动模拟，由单纯的缸内流动模拟发展到进气道一气门一缸内系统流动模拟，由进气流动过程模拟发展到进气一压缩过程模拟到目前已经有二十多年的历史n31朝。几何形状也由简化模型发展到趋于实际。流动分析计算精度逐步提高，从理论研究和规律探讨的阶段开始进入了初步实用化阶段，已见到有用于指导实际产品设计和性能评估的实例n卜181。近年来，相关软件都得到了迅速发展，并已在世界各地得到了广泛的应用，取得了与实验结果比较吻合的计算结果，显示了较强的预报

6、能力，对内燃机的研制、开发、设计及实验研究有很大的启示作用和参考价值。各国科学工作者或是利用现有的CFD软件或是自行开发程序对发动机的工作过程进行了大量的研究n9’203。1987年，Gosman和Ahmed对轴f911对称进气道一气门一缸内稳态流动进行了实验和计算研究⋯。他们采用热线方法测量了不同气门升程时的流量系数、平均速度和湍流雷诺应力场，并用流动可视化研究做了补充；1994年，J．C．Dent和A．Chen进行了弯曲进气道内稳态流动的实验和计算研究，他们采用Star-CD程序预测了受可变气门升程和气道形状影响的流场结构

7、，并验证了模拟结果的可行性“～；2001年，AugustoC．MMoraes，Jeffreyr''1C．Buell等人提出了基于有限元法解决缸内非稳定流的新的数值模拟策略一；2005年，UgurKesgin应用AVL的Boost和Fire软件对发动机进排气系统进行模拟研究，并对其进行优化设计验钔。2006年，Rathnara，J．David对直喷柴油机内部的气体工作状态进行了模拟乜钔。1．2．2国内研究状况国内对发动机进气道气体流动方面的数值模拟研究起步较晚，主要是从二十5山东大学硕十学位论文世纪八十年代中后期开始的。目前，只

8、有一些大学和科研院所在进行这方面的工作。随着研究工作的不断深入和相关技术的进一步发展，发动机性能数值模拟技术将得到进一步的发展和应用。近年来国内科学工作者应用CFD技术在发动机数值模拟方面也进行了大量的fgRl研究，如李隆键⋯等人应用CFD对具有两个进气道的JL475发动机气