汽油机进气道的数值模拟和改进设计

《汽油机进气道的数值模拟和改进设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文汽油机进气道的数值模拟和改进设计论文作者：杨荣荣学生类别：全日制工程硕士专业学位类别：领域名称：动力工程指导教师：郑清平职称：教授资助基金项目：（必要时填写）DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofThermalPowerEngineeringThenumericalsimulationanddesignimprovementofagasolineengineintakeportByYan

2、gRongrongSupervisor:Prof.ZhengQingpingNovember2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：2016.12.24关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用

3、学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：2016.12.24导师签名：日期：摘要汽油机的进气道直接影响汽油机的进气量和缸内气流的运动，从而影响后期的燃烧过程，所以，合理的进气道结构会改善汽油机的动力性和经济性。本文研究对象为一款4缸电控气道喷射汽油机，主要内容是对其进气道及

4、其改进方案进行了模拟分析和试验验证。对原气道进行稳流试验和稳态模拟计算，分别获得原气道流量系数的试验值和仿真值，将其对比，得出稳态计算的准确性；将该发动机流量系数与同类发动机相比，得出流量系数仍有提高空间。此外，通过稳态模拟得出三个气门开度下的缸内流场分布，对其进行分析，得出原气道的不足之处。提出三种进气道改进方案，并确定一种作为新气道方案。对新气道进行了同样的稳流试验和稳态计算。将结果与原气道相比，结果表明，新气道的平均流量系数比原气道有所提高，新气道的缸内流体速度、缸内压力和湍动能均高于原气道。为进一步分析原气道和新气道进气状况的差异

5、，通过fire软件对两种气道进行了瞬态计算，对比分析两种气道多个曲轴转角的速度场、压力场、湍动能场。此外，瞬态计算还获得了缸内滚流比及燃烧情况。模拟结果表明，与原气道相比，新气道在进气过程形成更强的滚流，提高了点火时刻缸内的湍动能，使得燃烧过程中，火焰前锋面厚度加大，速度加快，获得了更高的爆发压力。通过台架试验获得原气道和新气道发动机的外特性数据，结果表明新气道发动机与原机相比，动力性和经济性都有所提高。关键词：气道模拟稳态瞬态流量系数滚流比IAbstractAgasolineengine’sintakeportdirectlyaffec

6、tstheamountoffreshairandtheairmotionincylinder.Thus,thepowerandeconomyoftheenginewillbeimprovedwithanoptimizedintakeport.Throughthetestandsimulationoftheintakeport,afour-cylinderport-injectiongasolineenginewasconsideredinthispaper.Throughsteadyflowtestsandsteadysimulation

7、s,thetestflowcoefficientandthesimulationflowcoefficientwereachievedandcomparethem.Theresultsturnsoutthatthesteadysimulationispreciseenoughandtheflowcoefficientistoimprove.Moreover,pressure,velocityandturbulenceincylinderofthreevalveopening,werealsoobtaindeandtheyareanalys

8、edtogottheshotagesoftheoriginalintakeport.Threeintakeportschemesweregivedandthescheme2waschoosed