基于進(jìn)氣限流下某600cc發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、進(jìn)氣系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)的重要組成部分，其空間布置形式與結(jié)構(gòu)參數(shù)對發(fā)動機(jī)的充氣效率、進(jìn)氣阻力、進(jìn)氣均勻性及燃燒過程有著非常重要的影響。設(shè)計充氣效率高的進(jìn)氣系統(tǒng)對提升發(fā)動機(jī)的動力性能具有非常重要的意義。
　　本文基于流體力學(xué)理論、內(nèi)燃機(jī)原理以及有限元法的基本思想，以加載限流閥的某600cc發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)為研究對象，針對該進(jìn)氣系統(tǒng)中限流閥、擴(kuò)散器、穩(wěn)壓腔、進(jìn)氣歧管等零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以提升其動力性能為總體目標(biāo)，具體工作內(nèi)容如下：

2、
　　運(yùn)用軟件GT-Power成功建立準(zhǔn)確的發(fā)動機(jī)一維仿真模型，在遵循“重點(diǎn)優(yōu)化中高轉(zhuǎn)速工況，同時兼顧低轉(zhuǎn)速工況”的優(yōu)化設(shè)計原則下，采用DOE方法對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)各參數(shù)的靈敏度進(jìn)行分析，并按照靈敏度大小對各結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最終將進(jìn)氣歧管長度從75mm增加到100mm，將穩(wěn)壓腔體積從2.2L擴(kuò)大到3.2L，使得優(yōu)化后的動力性能較優(yōu)化前最高提升了6.62％。
　　在建立進(jìn)氣系統(tǒng)完整的有限元模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合GT-Power軟件

3、仿真計算出的壓力邊界條件，同時借助軟件FLUENT對比分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)部流場特性并進(jìn)行優(yōu)化，最終將擴(kuò)散器錐角從4°增加至6°，限流閥錐角從16°減少至14°，穩(wěn)壓腔過渡倒角半徑從RA=100mm&RB=40mm增加至RA=130mm&RB=100mm，使得優(yōu)化后的進(jìn)氣系統(tǒng)的質(zhì)量流量較優(yōu)化前提升了1.77%，且各進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣質(zhì)量流量的最大不均勻度降低了56.16%。
　　本文采用一維發(fā)動機(jī)工作過程循環(huán)模擬與三維計算流體