基于CAD-CFD的135型柴油機螺旋進氣道的研究.pdf

1、隨著70年代能源危機的爆發(fā)，人們越來越重視發(fā)動機的經濟性，而隨著各國環(huán)保意識的日益增強，為了減少大氣污染，發(fā)動機的排放性能獲得越來越高的重視。由于柴油機具有優(yōu)越的動力性、經濟性和排放性能，因而獲得了廣泛的應用。螺旋進氣道作為小缸徑直噴式柴油機的重要零部件之一，由它的幾何形狀所決定的經進氣過程進入柴油機汽缸內的空氣量及其渦流強度，對柴油機的這些良好性能有著重要的影響。因此螺旋進氣道的設計在發(fā)動機的開發(fā)過程中占有重要的地位。 傳統的

2、螺旋進氣道設計流程是采用經驗設計加上穩(wěn)流試驗臺上的反復試驗，多次修正氣道形狀的方法進行設計。在設計開發(fā)中存在著較大的盲目性與局限性，不僅設計開發(fā)周期長，耗費大，而且較難得到理想的方案。 通過對進氣道內氣體流動的三維數值模擬計算，可獲得渦流比和流量系數，還可獲得氣道內壓力、流速等參數的空間分布，并建立氣道形狀、安裝位置與氣體流動規(guī)律及其特性(包括流量系數、渦流比等)的關系，為發(fā)動機進、排氣道的設計與改進提供依據。 本文首先

3、以實際135型柴油機的螺旋進氣道為原型，進行氣道穩(wěn)流試驗，得到進氣道不同氣門升程下的評價參數：流量系數和渦流比．然后借助先進制造技術CAD軟件Pro/E和流體三維數值模擬技術CFD等手段，對進氣道原型進行模擬計算，獲得其內部的壓力場、速度場和流量場等的詳細分布，并計算和實驗相對應的評價參數，進而比較實驗、經驗和模擬計算之間的相對誤差。在誤差允許范圍內，用Pro/E對進氣道原型的幾何形狀進行修改，并利用CFD軟件STAR-CD進行計算，達