柴油机螺旋进气道流动实验与数值模拟
上传者：刘新星|上传时间：2015-04-21|密次下载
柴油机螺旋进气道流动实验与数值模拟
摘要
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摘要
柴油机进气道结构是决定气缸内空气量及其涡流强度重要因素，直接影响
柴油机混合气形成和燃烧，从而影响柴油机的动力性、经济性和排放性能。本
文应用ＣＦＤ三维数值模拟和气道稳流试验对某柴油机螺旋进气道流动性能进行
了研究，具体内容如下：
采用逆向工程技术测量气道外形，得到气道外形的数值化模型，然后在Ｐｒｏ／Ｅ
软件上实现了气道的三维实体造型；应用ＣＦＤ软件进行了稳流试验条件下的气
道一气门一气缸内流场的模拟试验；通过网格的优化、湍流模型的选择、壁面
的处理使得模拟试验和稳流试验结果达到一定的精度，保证了模拟计算的正确
性。
模拟得到试验的验证后，详细分析了气道流动的速度场、压力场分布情况，
为气道结构优化和开发提供了理论依据和指导方向；结合ＣＦＤ模拟提供的进气
道流动微观详细信息分析了气道流量系数和涡流比随气门升程变化趋势的原
因。
研究了螺旋进气道不同结构参数对其流动的影响规律，结合ＣＦＤ模拟提供
的气道流场信息，对该进气道提出了调整引导管和蜗壳连接处的位置来进一步
提高流量系数的实用性修改方案，修改方案的模拟试验表明：修改后的气道模
型平均流量系数提高了７．３％。
本文采用气道稳流试验和ＣＦＤ模拟相结合的方法，实现了对柴油机螺旋进
气道改进优化的快速化，这一方法同样适用于其它发动机气道的设计开发中。
关键词：螺旋进气道；进气系统；稳流试验；ＣＦＤ模拟
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