JE4D28A柴油機(jī)進(jìn)氣道數(shù)值模擬與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，高性能、低排放的發(fā)動(dòng)機(jī)已成為必然的趨勢(shì)，而進(jìn)氣道設(shè)計(jì)在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)過程中具有重要的地位，其結(jié)構(gòu)會(huì)影響到進(jìn)氣道流動(dòng)特性，從而影響到缸內(nèi)的燃燒狀況，是實(shí)現(xiàn)高性能低排放的關(guān)鍵零件。在傳統(tǒng)方法中，常常是運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)加上穩(wěn)流試驗(yàn)的結(jié)合方法，這種方法周期較長(zhǎng)，成本很高。而采用數(shù)值模擬加上穩(wěn)流試驗(yàn)的方法來研究進(jìn)氣道進(jìn)氣狀況簡(jiǎn)潔明了地得出進(jìn)氣過程中進(jìn)氣道及缸內(nèi)的流動(dòng)特性，大大縮短開發(fā)時(shí)間，減少開發(fā)成本，為進(jìn)氣道性能分析、評(píng)價(jià)和優(yōu)化

2、設(shè)計(jì)提供方法和依據(jù)。
　　本文以柴油機(jī)進(jìn)氣道為研究對(duì)象，對(duì)某一批次三個(gè)型號(hào)相同的JE4D28A柴油機(jī)缸蓋進(jìn)行氣道穩(wěn)流試驗(yàn)，對(duì)比了三個(gè)缸蓋在穩(wěn)流試驗(yàn)下的流量系數(shù)和渦流比，得出了三個(gè)缸蓋組合氣道的Ricardo平均評(píng)價(jià)參數(shù)。分析后發(fā)現(xiàn)，流量系數(shù)、渦流比較平均值的總體偏差較小，說明該批次三個(gè)缸蓋進(jìn)氣道流量系數(shù)、渦流比一致性較好。
　　利用CATIA軟件對(duì)JE4D28A柴油機(jī)進(jìn)氣道進(jìn)行數(shù)模搭建，使用氣道穩(wěn)流試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置數(shù)值模擬計(jì)算的

3、邊界條件，借助AVL-FIRE軟件對(duì)進(jìn)氣道進(jìn)行三維流動(dòng)數(shù)值模擬，得到流量系數(shù)、渦流比、速度分布圖等數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與氣道穩(wěn)流試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)的誤差在5％之內(nèi)，說明使用數(shù)值模擬對(duì)進(jìn)氣道進(jìn)行設(shè)計(jì)是可靠的。
　　通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)及參照以往相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，提出了三個(gè)進(jìn)氣道的優(yōu)化方案。經(jīng)過模擬計(jì)算，對(duì)比三種方案以及原設(shè)計(jì)在4mm氣門升程的流量系數(shù)以及渦流比，發(fā)現(xiàn)可以通過增大切向進(jìn)氣角度來優(yōu)化進(jìn)氣道，在適當(dāng)減小渦流比的同時(shí)增大流量系數(shù)。進(jìn)一步對(duì)優(yōu)選方案進(jìn)行