课设：基于进气道设计
燃气输配课程设计
燃气输配课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握燃气输配系统的基本组成、工作原理及相关术语；2. 使学生了解燃气输配过程中的主要参数及其计算方法；3. 引导学生了解我国燃气输配技术的发展现状及趋势。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际燃气输配问题的能力；2. 提高学生查阅资料、整理信息、团队协作的能力；3. 培养学生进行实验操作和数据处理的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对燃气输配技术的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 增强学生的环保意识，让他们认识到燃气输配技术在节能环保方面的重要性；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，提高他们的责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业基础课程，旨在让学生掌握燃气输配技术的基本知识和技能，为后续相关专业课程的学习打下基础。
学生特点：学生为高中年级，具备一定的物理、化学基础知识，对实际工程问题有一定的好奇心，但缺乏实践操作经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过多元化的教学手段，激发学生的学习兴趣，培养他们的创新精神和团队协作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使每个学生都能在原有基础上得到提高。
二、教学内容依据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 燃气输配系统基本组成：讲解燃气输配系统的组成及其各部分功能，包括燃气输气管、配气管、调压站、用气设备等。
2. 燃气输配工作原理：介绍燃气输配过程中压力、流速、温度等参数的变化规律，阐述输配系统的工作原理。
3. 燃气输配主要参数计算：讲解燃气输配过程中主要参数的计算方法，如流量、压力损失、温度变化等。
4. 我国燃气输配技术现状与发展趋势：分析我国燃气输配技术的发展现状，介绍国内外燃气输配技术的最新进展和发展趋势。
5. 教学大纲安排：- 第一节：燃气输配系统基本组成及功能- 第二节：燃气输配工作原理- 第三节：燃气输配主要参数计算- 第四节：我国燃气输配技术现状与发展趋势教材章节关联：- 第一章 燃气输配系统概述- 第二章 燃气输配系统的主要设备- 第三章 燃气输配系统设计计算- 第四章 燃气输配技术发展概况教学内容进度安排：- 1课时：燃气输配系统基本组成及功能- 1课时：燃气输配工作原理- 2课时：燃气输配主要参数计算- 1课时：我国燃气输配技术现状与发展趋势三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：通过生动的语言、形象的比喻，讲解燃气输配系统的基本组成、工作原理及主要参数计算，帮助学生建立系统的理论知识框架。
高超声速进气道的设计、计算与实验研究
2、计算机模拟作为一种重要的研究手段，可以有效地预测和优化高超声速 进气道的性能。通过流体力学软件和商业软件的二次开发，可以实现进气道的参 数化设计、结构优化和性能预测等功能。
3、实验研究是高超声速进气道设计的重要环节，可以验证设计的有效性和 可靠性。通过实验设备的搭建、实验流程的制定和实验数据的采集与分析，可以 全面评估进气道的性能表现、稳定性和适应能力等方面的指标。
实验设备搭建需要依据进气道的实际工作场景，通常包括风洞、传感器、数 据采集系统和实验模型等。风洞主要用于模拟飞行过程中的气流环境，传感器用 于监测进气道的工作状态，数据采集系统用于记录实验数据，实验模型则用于展 示进气道的设计效果。
实验流程的制定需要遵循一定的规范和标准，以确保实验结果的准确性和可 靠性。通常包括实验前的准备、实验过程的控制以及实验数据的处理等。
然而，高超声速进气道的设计、计算与实验研究仍然存在一些问题和挑战。 例如，如何进一步提高进气道的效率、降低成本并缩短研发周期仍需进一步探讨 和研究。此外，实验设备和实验方法也需要不断更新和完善，以适应更高速度和 更复杂环境下的研究需求。
感谢观看
高超声速进气道的设计、计算 与实验研究
目录
01 高超声速进气道设计 的基本原理和方法
03
高超声速进气道的实 验研究
02高超声速进气道的计 源自机模拟随着航空航天技术的快速发展，高超声速飞行器成为当今研究的热点之一。 高超声速进气道作为飞行器的重要部件，对其设计、计算与实验研究显得尤为重 要。本次演示将围绕高超声速进气道的设计、计算与实验进行研究，旨在为相关 领域提供参考和借鉴。
基于商业软件的二次开发则主要是为了提高进气道的适应性、降低成本以及 缩短研发周期。常用的商业软件包括ANSYS、SolidWorks和CATIA等，这些软件 可以通过二次开发，实现进气道的参数化设计、结构优化和性能预测等功能。
燃气应用技术课程设计
燃气应用技术课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握燃气应用技术的基本原理、方法和应用，培养学生的实际操作能力和创新意识。
具体目标如下：知识目标：使学生了解燃气应用技术的起源、发展及其在现代社会中的应用；理解燃气的基本性质、制备方法和储存运输方式；掌握燃气燃烧设备、燃烧原理和燃烧调控技术；了解燃气供应系统的组成、运行原理和安全措施。
技能目标：使学生具备燃气设备的选型、安装、调试和维护能力；培养学生进行燃气燃烧实验和燃气供应系统的设计与计算能力；训练学生分析和解决燃气应用过程中出现的实际问题。
情感态度价值观目标：培养学生对燃气应用技术的兴趣和热情，提高学生对燃气行业的社会责任感；培养学生遵守安全生产规范，注重环保和能源节约的意识；引导学生关注燃气技术的发展动态，培养学生的创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括燃气的基本性质与制备、燃气的储存与运输、燃气燃烧设备及其调控技术、燃气供应系统及其安全运行等方面的知识。
具体内容如下：1.燃气的基本性质与制备：介绍燃气的定义、分类、性质及其制备方法。
2.燃气的储存与运输：讲解燃气储存设备的选择与设计、燃气的运输方式及其安全性。
3.燃气燃烧设备及其调控技术：介绍燃气燃烧设备的工作原理、结构特点和选型方法，燃气燃烧调控技术及其应用。
4.燃气供应系统及其安全运行：讲解燃气供应系统的组成、运行原理及其安全防护措施。
三、教学方法为实现本课程的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握燃气应用技术的基本原理、方法和应用。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解燃气应用技术在工程实践中的应用和解决问题的方式。
3.实验法：学生进行燃气燃烧实验和燃气供应系统的设计与计算，培养学生具备实际操作能力和创新意识。
4.讨论法：学生针对燃气应用技术的热点问题展开讨论，提高学生的思辨能力和团队协作精神。
四、教学资源为实现本课程的教学目标，将充分利用以下教学资源：1.教材：选用国内权威、经典的燃气应用技术教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
室内燃气输配课程设计
室内燃气输配课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解室内燃气输配系统的基本组成及其工作原理；2. 掌握室内燃气管道的布局设计、设备选型与安装要求；3. 了解室内燃气输配过程中的安全知识及防护措施。
技能目标：1. 能够运用所学知识，分析并解决室内燃气输配系统中的实际问题；2. 能够正确进行室内燃气管道的布局设计，选择合适的设备进行安装；3. 能够根据实际情况，制定室内燃气输配系统的安全防护措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对室内燃气输配工程的责任心，提高安全意识；2. 增强学生对燃气能源的认识，培养节能环保意识；3. 培养学生合作学习的团队精神，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论为基础，实践操作为核心，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生为高年级相关专业学生，具备一定的专业知识基础，对室内燃气输配系统有一定了解，具备一定的动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实践操作能力，确保学生能够达到课程目标。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 室内燃气输配系统概述- 燃气种类及其特性- 室内燃气输配系统的组成与功能2. 室内燃气管道设计- 管道布局设计原则与方法- 管材、管件及阀门的选择与应用- 燃气管道安装要求与施工技术3. 室内燃气设备选型与安装- 燃气表的选型与安装- 燃气灶、热水器等设备的选型与安装- 燃气设备安装过程中的安全措施4. 室内燃气输配系统安全与防护- 燃气泄漏检测与报警系统- 燃气泄漏应急处理措施- 室内燃气管道及设备的日常维护与保养5. 实践操作与案例分析- 室内燃气管道设计实践操作- 室内燃气设备安装实践操作- 实际工程案例分析与讨论教学内容根据课程目标进行科学组织和系统安排，结合教材相关章节，确保理论与实践相结合。
教学进度安排合理，注重培养学生的实际操作能力，使学生在完成本课程学习后，能够掌握室内燃气输配系统的设计、安装及安全防护等方面的知识和技能。
大气课程课程设计
大气课程课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解大气的组成、结构与功能，掌握大气层的基本特征及其对地球环境的影响。
2. 学生能够掌握大气污染的类型、成因及防治措施，了解大气环境保护的重要性。
3. 学生能够了解气候系统的基本概念，掌握全球气候变化的原因与影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析大气现象，解释生活中的大气相关问题。
2. 学生能够通过观察、实验等方法，收集、整理和分析大气数据，提高科学探究能力。
3. 学生能够运用地图、图表等工具，描述大气现象的分布特征，提高空间分析能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够养成关注大气环境、保护地球家园的良好习惯，增强环保意识。
2. 学生能够认识到大气科学在人类生产生活中的重要性，激发学习兴趣。
3. 学生能够通过学习大气课程，培养科学精神、团队协作和批判性思维能力。
课程性质：本课程为自然科学课程，旨在帮助学生建立大气科学的基本概念，提高科学素养。
学生特点：六年级学生具备一定的观察、思考和分析能力，对科学现象充满好奇，但需引导培养科学探究精神。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，通过实例分析、实验操作等手段，使学生在实践中掌握知识，提高能力。
同时，关注学生情感态度的培养，将环保意识、科学精神等融入课程教学。
在教学过程中，注重目标分解，确保学生达到预期学习成果，为后续教学和评估提供依据。
二、教学内容1. 大气的组成与结构：介绍大气层的划分、各层特点，探讨大气对地球环境的作用。
教材章节：第一章第一节2. 大气污染与防治：分析大气污染的类型、成因，介绍防治措施及我国相关政策。
教材章节：第二章3. 气候系统与气候变化：讲解气候系统的基本概念，探讨全球气候变化的原因、影响及应对策略。
教材章节：第三章4. 大气现象与生活：结合生活中的大气现象，解释其成因，培养学生的观察力和思考能力。
教材章节：第四章5. 实践活动：组织学生进行大气实验、观察，如制作简易气压计、观察天气变化等，提高学生的动手操作和科学探究能力。
燃气课程设计计划书
燃气课程设计计划书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握燃气的基本知识，包括燃气的定义、性质、用途和安全性。
具体目标如下：知识目标：学生能够准确地描述燃气的定义和性质，了解其主要用途，掌握燃气安全使用的基本知识。
技能目标：学生能够运用所学知识，分析和解决实际生活中的燃气问题，如正确安装和使用燃气设备，识别和处理燃气泄漏等。
情感态度价值观目标：学生培养对燃气行业的兴趣和热情，增强安全意识和环保意识，认识到燃气在现代生活中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括燃气的基本知识、燃气设备的使用和维护、燃气泄漏的处理以及燃气安全常识。
具体安排如下：第一章：燃气概述，介绍燃气的定义、性质和用途。
第二章：燃气设备，讲解燃气设备的结构、工作原理和正确使用方法。
第三章：燃气泄漏处理，教授如何识别和处理燃气泄漏，确保安全。
第四章：燃气安全，介绍燃气安全常识，包括预防燃气泄漏、火灾和爆炸的措施。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法：教师通过讲解燃气的基本知识和原理，使学生掌握燃气的相关概念。
讨论法：学生分组讨论燃气问题，培养合作精神和批判性思维。
案例分析法：分析实际生活中的燃气事故案例，引导学生运用所学知识解决问题。
实验法：进行燃气设备的使用和检测实验，提高学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：教材：《燃气技术与应用》参考书：《城市燃气工程》多媒体资料：燃气设备操作视频、燃气泄漏处理动画等。
实验设备：燃气泄漏检测仪、燃气热水器等。
以上教学资源将有助于实现本课程的教学目标，提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面客观地反映学生的学习成果。
平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现，以及小组讨论的贡献等，评估学生的学习态度和积极性。
大学燃气输配课程设计
大学燃气输配课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握燃气输配系统的基本原理、组成及运行机制。
2. 学习并熟知城市燃气输配管网的布局、设计及施工要求。
3. 掌握燃气输配过程中的主要参数及安全技术指标。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析并解决燃气输配过程中的实际问题。
2. 具备对燃气输配系统进行初步设计、施工及运行管理的能力。
3. 能够熟练使用相关仪器、设备进行燃气输配系统的检测与维护。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对燃气输配技术的兴趣，激发学生主动学习的热情。
2. 增强学生的环保意识，使其认识到燃气输配在节能减排中的重要性。
3. 树立正确的职业道德观念，培养学生的团队合作精神和责任感。
本课程针对大学本科高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，期望学生能够达到上述知识、技能和情感态度价值观方面的具体学习成果，为今后的工作实践和学术研究打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 燃气输配系统概述：介绍燃气输配系统的基本概念、组成及分类，使学生了解燃气输配系统的整体框架。
2. 燃气输配设备与设施：讲解输配系统中常用的设备与设施，如燃气管道、阀门、调压器、计量装置等，并分析其工作原理及性能。
3. 燃气输配管网设计：阐述城市燃气输配管网的布局原则、设计方法及施工技术要求，提高学生对管网设计的实际操作能力。
4. 燃气输配系统运行与管理：探讨燃气输配系统的运行机制、调度策略、安全技术措施以及运行管理，使学生掌握系统的运行与管理要点。
5. 燃气输配系统安全技术：介绍燃气输配过程中的安全技术指标、事故预防及应急处理措施，提高学生的安全意识。
教学内容按照以下进度安排：1. 燃气输配系统概述（1学时）2. 燃气输配设备与设施（2学时）3. 燃气输配管网设计（3学时）4. 燃气输配系统运行与管理（2学时）5. 燃气输配系统安全技术（2学时）本教学内容与教材章节相对应，旨在确保学生系统、全面地掌握燃气输配相关知识，为实际工程应用打下基础。
进气道设计.doc
喷气式飞机进气道是一个系统的总称，它包括进气口、辅助进气口、放气口和进气通道，因此它是保证喷气发动机正常工作的重要部件之一，它直接影响到飞机发动机的工作效率，它对发动机是否正常工作，推力大小等有着到关重要的作用，因此它对飞机性能尤其是战斗机有很大的影响。
其作用是：第一，供给发动机一定流量的空气。
螺旋桨飞机靠螺旋桨工作拉动空气向后运动带动飞机做相对运动前飞，螺旋桨发动机燃烧也需要空气，但它的用量无法与喷气发动机相比，而且在高空空气稀薄，含氧量代，发动机效率会急剧下降，喷气发动机所需的空气量惊人，动辄每秒以上百千克计，如“海鹞”的发动机空气流量为196千克/秒，中国飞豹的则是2×92千克/秒，美国F－15的是2×121千克/秒；第二、保证进气流场能满足压气机和燃烧室正常工作的要求，喷气发动机压气机进口流速约为当地音速的0.3－0.6M，而且对流场的不均匀性有严格限制。
在飞行中，进气道要实现对高速气流的减速增压，将气流的动能转化为压力能。
随着飞行速度的增加，进气道的增压作用越来越大，在超音速飞行时的增压作用可大大超过压气机。
进气道分为不可调进气道和可调进气道。
不可调进气道，也就是进气道形状参数不可调节，只能在某种设计状态下才可高效工作的进气道，它只在设计状态下能与发动机协调工作，这时进气道处于最佳临界状态。
在非设计状态下，譬如改变飞行速度，进气道与发动机的工作可能不协调。
当发动机需要空气量超裹进气道通过能力时，进气道处于低效率的超临界状态。
当发动机需要空气量低于进气道通过能力时，进气道将处于亚临界溢流状态。
严格上讲，超音速进气道和亚音速进气道都会使阻力增加，不排除某些亚音速进气道或许出现前缘吸力大于阻力的情况，但过分的亚临界状态使阻力增加，并引起进气道喘振。
为了使进气道在非设计状态下也能与发动机协调工作，提高效能，广泛应用可调进气道，常用的方法是调节喉部面积和斜板角度（最好专门对这些术语进行解释、配图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于A VL FIRE发动机进气道设计综述宋宝恒热工111班1101210142
摘要：利用仿真软件FIRE建立某柴油机进气道的三维模型，对进气流动进行CFD模拟计算，再用实验验证仿真模型的准确性，对比试验与计算结果，两者吻合良好。
结果表明，CFD设计在柴油机进气道设计开发和性能评价中具有实用价值。
关键词：柴油机；FIRE；CFD ；进气道
0.引言
进气道是柴油机重要零部件之一，它的几何形状对提高柴油机的充气效率、改善燃烧性能和降低排放指标具有十分重要的影响。
传统进气道设计主要采用经验设计和反复试验相结合，气道形状须经多次修正。
近年来，随着计算机技术的迅速发展，特别是计算机存储量和计算速度的提高以及CAD技术的逐步完善，计算流体力学CFD已经成为目前解决三维流动问题尤其是设计进气道的重要手段。
本文主要是对利用仿真软件FIRE建立柴油机进气道的三维仿真模型，并进行相关数值模拟计算的一篇综述，仿真计算后的结果经修正和实验验证后，结果表明，CFD技术的应用有益于克服传统设计带来的盲目性和局限性，省时，成本低，具有理论指导意义，为柴油机的性能优化提供了新途径。
1.几何模型建立
利用CAD或者PROE构建所需进气道模型，如王志等人的《基于CAD/CAM/CFD的发动机气道研究》一文中，利用气道CAD造型，完成集气腔造型、气道曲面造型、合并气道型芯设计。
2.计算模型的建立
为了获得新设计气道的涡流比和流通系数，且使计算结果与试验结果具有可比性，应在试验台条件下建立模型。
在稳流试验台上，模拟气缸的长度一般取为2.5D。
将三维气道几何模型输入FIRE软件中，建立气道内气体流动的数学模型，计算出气道内的三维流动，分析流动特性，提供给缸内研究。
3.网格的划分
应用FIRE的FAME技术进行网格划分处理，网格类型包括四面体和六面体
的混合型。
CFD流场计算的时间和网格数有密切关系，在王瑜芳、袁兆成的《柴油机进气道流场模拟及参数变动研究》一文中，为了保证其模拟计算精度及气道的螺旋断、气门座、气门及气门喉口出网格进行了加密，总网格数约为45万。
4.边界条件设定
1)固定壁面边界
一般均为绝热的、无滑移的，边界层采用标准壁面函数，壁面温度边界设为定温293.15K。
2)进出口边界
设定进出口边界取定压力差，一般进口去大气压力100000Pa。
5.试验结果与计算结果对比
结合FIRE软件要求，判别计算结果是否收敛主要依据以下几点：
1.计算区域入口和出口的质量流量应该相等；
2.计算区域中任意一点的残余质量应该小于设定的收敛精度，或者没有达到设
定标准，但在某一较小值附近波动（这时人为只有数值波动）；
3.计算区域中任意点的物理量应该趋于某一定值。
试验过程中所测数据的准确性和精度受实验设备的影响，不可避免出现误差。
将计算结果，即得到的进气道流量系数和涡流比和试验值对比，会发现计算结果与试验值吻合较好。
表明利用计算机技术进行设计能够使设计工作变得方便快捷，是现代制造技术的发展方向。
6.结论
a)传统的试验是评价气道性质的重要方法之一，但其耗资大，周期长，数据
精度受试验台设备条件和人为操作影响大，且只能获得几个综合数据；
b)用CFD技术模拟发动机进气道，获得的流量系数及涡流比，与实际实验
得出结果有很好的吻合，说明此模拟具有很高的精确性和参考价值，体现了CFD技术在进气道设计中的优越性，不但节省了大量人力、物力，且具有较高的可行性，为进气道的优化设计提供了有效理论依据，指明了方向。
参考文献
[1]刘鹏飞,徐春龙,檀丽宏.基于CAD/CFD发动机气道的设计[J].小型内燃机与摩托车,2012,02:46-50.
[2]徐鹏,关世玺,朱铭.基于A VLFIRE的发动机进气道三维流场数值模拟研究[J].内燃机,2013,06:12-14+21.
[3]王志,黄荣华,王必,卢蓓.基于CAD/CAM/CFD的发动机气道研究[J].内燃机工程,2002,03:26-29.
[4]王瑜芳,袁兆成.柴油机螺旋进气道稳流试验与CFD计算的对比分析[J].车用发动机,2007,01:56-60.
[5]王瑜芳,袁兆成.柴油机螺旋进气道流场模拟及参数变动研究[J].汽车技术,2005,11:16-19.。