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1、研究与分析摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇2015年第3期(第28卷,总第137期)·机械研究与应用·*重型卡车进气扁管仿真及性能分析杨志刚,张文博,何文军,王摇磊(陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院,陕西西安摇710200)摘摇要:针对国内重型商用车辆旋流式进气系统进行计算分析,利用气动及两相流理论对构型进行数值模拟,了解其内部的气流特性使其可视化;分析四叶片和六叶片的旋流结构,并在外部加上百叶窗进行防尘防雨。关键词:重型卡车;进气系统;数值模拟中图分类号:TG404摇摇摇摇摇摇文献标志码:A摇摇摇摇摇摇文章编号:1007-4414(2015)03-0024-03Simulationan
2、dPerformanceAnalysisofIntakeSystemonHeavyDutyTruckYANGZhi-gang,ZHANGWen-bo,HEWen-jun,WANG摇Lei(AutomotiveEngineeringResearchInstitute,ShaanxiAutomobileGroupCo.,Ltd,Xi忆anShaanxi摇710200,China)Abstract:Researchandanalysisontheswirl-typeairintakesystemofthedomestic-madeheavycommercialvehiclewascon鄄ducted
3、,duringwhichaerodynamicsandmultiphaseflowtheorieswereadoptedtonumericallysimulatethestructure,displayandvisualizetheinternalairflowcharacteristics.Performancecomputationsontheswirlstructuresofthefour-bladeandthesix-bladeareaccomplished,andthetwo-phaseflowanalysisontheexteriorshutterwasperformedtoill
4、ustratetheparticleseparationperformance.Keywords:heavydutytruck;airintakesystem;numericalsimulation0摇引摇言在汽车行业的实际应用和设计也成为各学科工作者[2]重型商用车辆发动机的进气都要经过进气扁管追求的目标。利用仿真软件对带有旋流管的进气完成(空气在进入空滤器之前所经过的狭长管道,一扁管进行模拟分析,将扁管流场可视化,能直观的显般形状为前后尺寸小于左右尺寸,故俗称进气扁管,示出流动结构的不合理之处,使进气道的设计优化具常见材料有铁质和塑料两种)。国内车型的进气道有针对性。大部分固定于驾驶室后部
5、,国外车型的进气道有布置1摇性能分析在驾驶室下部。目前,具有粗滤功能的进气扁管基本表1所列灰尘粒度分为三级,路面灰尘中以上采用黑色塑料,由发动机的废气涡轮增压器提供动SiOFeO占绝大比例,属于高硬度研磨材料,其硬2、23能进行吸气供给发动机。进气扁管的底端连接空气度达莫氏硬度7级左右。研究表明,20.000滋m的粒滤清器,主要作用是除灰防水。进气扁管为一级过子对发动机气缸磨损最为严重,进气灰尘对气缸、活滤,空滤为二级过滤,过滤后的干净空气经过涡轮增塞、活塞环、气门、气门导管等会产生严重磨损,灰尘压器-中冷-发动机的进气管路进入到各个气缸和柴透过活塞环,进入曲轴箱,也会加剧曲轴轴承、连杆轴油燃
6、烧。近些年随着发动机马力和排量的增加,燃烧承、曲轴径的磨损。所以合理的设计进气扁管防雨防所需的氧气也越多,进气量增加,导致从进气口进入尘性能,可以减少灰尘和雨水的吸入量,延长空滤器的粉尘和雨滴也会相应增多,使空滤器工作负荷增的使用寿命。加。当空滤器内的水和粉尘积聚造成进气阻力超限,进气系统报警,油耗上升,影响发动机性能。重型商表1摇灰尘粒度分级用车辆空滤滤芯两星期就要更换新件,为了降低更换灰尘粒子级别abc次数,减小使用成本,简单的进气扁管构型已不能满直径范围(滋m)1.000~5.0006.000~30.00031.000~200.000[1]足性能要求,对其防雨防尘设计也变得非常重要。重型
7、商用车辆进气扁管结构复杂,既要满足气体的流通性,又要对气体流动进行组织。其关键部位的2摇数值模拟尺寸对进气流动影响很大,找到这些关键部位并合理2.1摇计算模型建立进行进气扁管的改进是优化的重点。数值模拟技术目前应用较多的是琼斯和劳德提出的K-着双方*收稿日期:2015-05-20基金项目:2012年省级工业领域重大科技成果产业化项目陕工信发[2012]371号.作者简介:罗摇锡(1977-),男,
