基于数值模拟的LJ465Q发动机进气道结构优化.pdf

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1、·设计开发·基于数值模拟的LJ465Q发动机进气道结构优化★李春青1姜峰1文代志2(1．广西科技大学，柳州545006；2．柳州五菱柳机动力有限公司，柳州545005)【摘要】以LJ465Q汽油机进气道为研究对象，利用UG软件对该进气道进行实体建模，通过气道稳流试验对模拟计算提供边界条件。利用AVL—FIRE软件进行进气道一进气门一气缸流动的稳流三维数值模拟计算，研究在不同气门升程下不同进气门倒角对缸内流场的影响。结果表明，在不同气门升程下进气门倒角为300时较之气门倒角为20。、45。、60。时的流量系数呈现最优值，即该角度可作为改善该机进气道流量系数的最佳方案。主题词：汽油

2、机进气门倒角缸内流场数值模拟中图分类号：U464．134．4文献标识码：A文章编号：1000—3703(2016)05—001卜04OptimizationofIntakePortofLJ465QEngineBasedonNumericaiSimulationLiChunqin91，JiangFeng。，WenDaizhi2(1．GuangxiUniversityofScienceandTechnology，LiuZhou545006；2．LiuzhouWulingLiujiPowerCo．，Ltd．，Liuzhou545005)【Abstract】Inthispaper，we

3、taketheintakeportofLJ465Qengineasresearchobject，anduseUGsoftwaretoestablishthesolidmodelofintakeport，andcarryoutthesteadyflowtesttoprovidetheboundaryconditionsforthesimulation．Numericalsimulationsofthesteadyflowofport—valve—cylindersystemarecarriedoutbysoftwareAVL—FIREtostudytheeffectsofthev

4、ariableinletconeangleunderthevariablevalveliftoncylinderflowperformances．Theresultsshowthattheinletconeangle30。hastheoptimalflowcoefficientunderthevariablevalveliftcomparedwiththeanglesof200，45。and600，thereforetheinletconeangle30。couldbeusedastheoptimalwaytoimproveflowcoefficientofintakeport

5、．Keywords：Gasonneengine，Inletcone，Cylinderflowndd，Numericalsimulation1前言进气道作为发动机进气系统的重要组成部分，其结构直接影响进入气缸内的空气量、气体速度分布及其湍流状况等，而这些因素直接影响发动机的燃烧过程，从而改变发动机经济性、动力性和排放性能nI。因此，进行发动机进气道内气体流动特性分析，对了解和研究发动机工作性能是至关重要的。传统进气道研发采用经验设计和稳流试验相结合的方法，研制周期长且较难得到理想方案，已不能适应现代高性能发动机研制工作的需要8。I。应用CFD技术进行进气道的模拟计算，不仅能够提供

6、试验研究所不能提供的详尽信息，且花费小、周期短、适用性强，能够在短时间内进行广泛的变参数研究n—I。在发动机产品开发阶段，应用CFD技术能准确找出进气道结构不合理的部位并进行改进优化。本文采用发动机CFD计算软件AVL—Fire对LJ465Q汽油机进气道不同进气门升程下气体流动特性进行计算分析，研究不同气门升程下缸内气流速度特性。2进气道稳流试验2．1试验过程以柳州五菱柳机动力有限公司制造的LJ465Q汽油机为研究对象，在美国SuperFlow生产的SFl020SB}基金项目：广西自然科学基金项目(2013GXNSFAA019317)；广西高校科学技术研究项目(KY2015YB

7、l68)；广西重点实验室建设项目(14一A-0l一04)；广西重点实验室开放基金项目(2014KFMS02)。通讯作者：姜峰，讲师，E-maihl8277202672@163．com2016年第5期一11—·设计开发·型气道试验台上进行试验。LJ465Q发动机主要参数如表1所列。表1发动机主要参数缸径×行程／mmXmm65．5×78．0阀座内径／mm32最大气门升程]mm8气门倒角，(。)45气门直径／mm33．5试验台工作原理为鼓风机吸气，使气道进气口与稳压箱之间产生压差，大气中的空气由进