发动机进气道流通特性的计算分析.pdf

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1、第44卷第4期2015年8月小型内燃机与车辆技术SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDVEHICLETECHNIQUEV01．44No．4Aug．2015发动机进气道流通特性的计算分析焦运景馆史春涛3袁章平一(1一天津大学机械工程学院天津3000722一上海柴油机股份有限公司3一天津大学内燃机研究所4一浙江春风动力股份有限公司)摘要：对某排量250mL的发动机进气道进行数值计算，首先结合试验与计算，验证了计算模型的可靠性。通过数值计算，得到了进气道在不同气门升程时的流量系数，一方面为发动机的热力计算提供

2、了边界条件，另一方面还可以直观再现试验中难以获取的流场现象。分别从流场的速度分布、压力分布及湍流动能分布几个方面分析了气道的流动特性。通过分析得知，进气入口处气门的形状以及气道的切向角度都是影响气道流通特性关键因素。最后提出合理的优化建议，为气道的进一步优化设计提供设计依据。关键词：进气道数值模拟湍动能气体流动中图分类号：TK413．4文献标识码：A文章编号：2095—8234(2015)04—0049—07NumericalSimulationofFlo,CharacteristicsofericalWUnaracterlst

3、icsEngine7SIntakePortJiaoYunjin91”，ShiChtmta03，YuanZhangpin941一MechanicalInstitute，TianjinUniversity(Tianjin，300072，China)；2一ShanghaiDieselEngineCo．Ltd；3一TianjinInternalCombustionEngineResearchInstitute；4一ZhejiangChunfengPowerCo．，Ltd．Abstract：Anumericalcalculationofe

4、ngine'sintakeiSconducted．Atfirst．connectedtheexperimentandsimulation，thereliabilityofmodelisproved．Throughthesimulation，theflowcoefficientsindifferentvalveliftaregotten．Intheonehand，itgivestheboundaryconditionsforthermalcalculation；intheotherhand，theflowfieldwhichisd

5、ifficulttowatchinexperimentcanbewatcheddirectly．Then，theflowcharacteristicisanalyzedfromseveralaspectsofflowfield，suchasvelocity，pressureandturbulentkineticenergy．Throughtheanalysis，aconclusionislearnedthattheshapeofinletvalveandthetangentialangleofintakearemoreimpor

6、tanttotheflowcharacteristic．Atlast，tworeasonablesuggestionsarepresentedandthestudyprovidesatheoreticbasisforfurtherintakeportoptimizingdesign．Keywords：Intake，Numericalsimulation，Turbulentkineticenergy，Flowfield引言呈薯淼姜篓弄黜案嚣篱主掌进气道性能优劣是影响发动机性能的重要因的流量系数及缸内流场情况，通过不同气门升程下素，

7、特别是进气道流通性的优劣直接对发动机的动的流量系数及缸内流场情况对该气道的流通特性进力性、经济性及排放产生影响【”。本研究应用AVL公行了分析。-基金项目：上海市博士后科研资助计划资助，项目编号：14R21420600。作者简介：焦运景(1971一)，女，博士，主要研究方向为内燃机工作过程与排放控制。小型内燃机与车辆技术第44卷几何模型的建立与网格划分该项目的气道几何模型首先用UG7．5进行进气道模型的造型，如图1a)所示，网格是CFD模型的几何表达形式，也是模拟与分析的载体。本项目中分别对1toni、1．5mill、3rain

8、、5lnln、7tnnl的5个升程的几何模型进行网格划分。网格划分在AVL—FIRE自带的FAME中进行鲫。FAME软件对气道部分的处理采用六面体与四面体混合网格，而气道前部的稳压箱与气缸所用网格为六面体网格，由于气门附近的流场比较复杂，因此对气门附近部分的网格