FSAE賽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣性能研究.pdf

1、FSAE賽車(chē)規(guī)則基本要點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)所有進(jìn)氣都要通過(guò)截面直徑為20mm的限流閥，且限流閥必須安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)和進(jìn)氣門(mén)之間。賽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)和布置形式的改變直接影響充氣效率、進(jìn)氣阻力和進(jìn)氣均勻性，從而影響動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放特性。針對(duì)我校第一屆FSAE賽車(chē)項(xiàng)目中進(jìn)氣系統(tǒng)空氣流速低、進(jìn)氣流動(dòng)損失大、發(fā)動(dòng)機(jī)在中高轉(zhuǎn)速工況下轉(zhuǎn)矩和功率低的弱點(diǎn)，本文以FSAE賽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)及進(jìn)氣流場(chǎng)特性分析為主要研究?jī)?nèi)容。
　

2、　 本文以流體力學(xué)理論為基礎(chǔ)，系統(tǒng)分析進(jìn)氣流動(dòng)損失原因;理論設(shè)定進(jìn)氣結(jié)構(gòu)部分參數(shù)，對(duì)賽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)限流閥擴(kuò)散器、諧振腔及進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行三維建模;再利用CFD軟件FLUENT對(duì)不同錐角的限流閥擴(kuò)散器、諧振腔及優(yōu)化前后進(jìn)氣系統(tǒng)流場(chǎng)特性分析和計(jì)算，獲得三點(diǎn)結(jié)論:
　　 (1)利用FLUENT軟件首次對(duì)賽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)不同錐角結(jié)構(gòu)限流閥擴(kuò)散器進(jìn)行流場(chǎng)特性對(duì)比分析，獲得在7°錐角時(shí)，空氣流量較好，進(jìn)氣壓力損失較小。
　　 (2)通過(guò)對(duì)比

3、分析不同錐角的諧振腔結(jié)構(gòu)，獲得不同進(jìn)出口錐角條件下的流速場(chǎng)和流速矢量場(chǎng)，揭示諧振腔內(nèi)部流場(chǎng)特性和分布規(guī)律。
　　 (3)借助CFD軟件FLUENT對(duì)改進(jìn)前后賽車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)包括限流閥-進(jìn)氣管-諧振腔-進(jìn)氣歧管等進(jìn)行流場(chǎng)仿真分析，獲得流場(chǎng)壓力、速度等參數(shù)分布規(guī)律，比較分析優(yōu)化前后進(jìn)氣系統(tǒng)空氣流量和進(jìn)氣歧管出口速度。缺乏條件驗(yàn)證仿真結(jié)果，但最后通過(guò)第二屆FSAE賽車(chē)比賽項(xiàng)目成績(jī)的提高，一定程度上對(duì)比表明進(jìn)氣系統(tǒng)優(yōu)化方案的可行性。