1柴油机进气道流通特性的分析与设计
柴油机双进气道流动特性试验与数值模拟
柴油机双进气道流动特性试验与数值模拟
胡云萍;李秋霞
【期刊名称】《柴油机》
【年(卷),期】2010(032)004
【摘要】对170系列柴油机双进气道进行了AVL气道稳流试验,得到了不同气门升程下对应的AVL流量系数和涡流比;在与稳流试验对等的边界条件及评价方法下,利用CFD软件Fire对气道稳流试验进行了数值模拟.模拟结果与试验结果的对比表明,数值模拟所得流量系数和涡流比与试验结果基本吻合,模拟结果具有一定的可信度;另外,从两者涡流比随气门升程的变化曲线来看,切向气道气门座孔加工出的偏心倒角,对气道形成涡流的能力影响比较大,尤其是在气门开度较小时,能使气道产生相对较大的涡流比.
【总页数】5页(P24-28)
【作者】胡云萍;李秋霞
【作者单位】聊城大学汽车与交通工程学院,山东聊城,252059;聊城大学汽车与交通工程学院,山东聊城,252059
【正文语种】中文
【中图分类】TK421.3
【相关文献】
1.某柴油机螺旋进气道的流动实验与数值模拟 [J], 黄舒平;姜水生;刘昌
2.柴油机进气道流动特性试验与数值模拟 [J], 夏开彦;孙平;谢雪峰;朱烻婧
3.柴油机双进气道流动特性的数值模拟及试验研究 [J], 胡云萍
4.柴油机螺旋进气道内的气体流动数值模拟 [J], 常思勤;刘雪洪
5.双进气道柴油机缸内流场三维瞬态数值模拟 [J], 胡云萍;李秋霞
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4V105柴油机四气门缸盖进气道的设计研究的开题报告
4V105柴油机四气门缸盖进气道的设计研究的开题报告题目：4V105柴油机四气门缸盖进气道的设计研究研究背景：随着国内和国际市场需求的不断增加，柴油机的使用越来越广泛。
柴油机的四气门缸盖进气道对于柴油机的效率和性能起到至关重要的作用。
然而，目前还没有对于4V105柴油机四气门缸盖进气道的设计进行深入的研究。
因此，在这样的背景下，对于4V105柴油机四气门缸盖进气道的设计进行研究具有十分重要的意义。
研究目的：本研究的主要目的是探索4V105柴油机四气门缸盖进气道的设计，包括不同形状、尺寸和结构的比较研究，目标是提高柴油机的功率和性能。
研究内容：1.对于4V105柴油机四气门缸盖进气道的现有设计进行调查和研究2.设计不同形状、尺寸和结构的进气道模型，并通过模拟软件进行模拟分析3.核对模拟数据的准确性并进行实验验证4.对比分析实验结果，选取最优的进气道设计研究方法：本研究采用理论计算、CFD数值模拟以及实验验证相结合的方法，通过对现有柴油机进气道设计进行比较，实现最优进气道设计的目的。
研究意义：通过对4V105柴油机四气门缸盖进气道进行深入的研究，可以更好地掌握进气道设计的关键技术和实现方式，提高柴油机的功率和性能，创造更多的经济和社会效益。
研究任务：1.搜集、整理和分析目前柴油机进气道设计的研究现状2.设计不同形状、尺寸和结构的进气道模型，通过CFD对比分析3.对CFD分析进行实验验证并进行实验数据的核对4.对比分析实验结果，选取最优设计方案预期成果：1.形成具有自主知识产权的进气道设计技术2.提高柴油机功率和性能3.为相关企业提供技术支持和产品升级推广方案参考文献：[1] Meng N, Lou Z, Huang H. Numerical simulation and optimization of intake manifold of six-cylinder diesel engine. Applied Thermal Engineering, 2015, 90: 624-635.[2] Liu X, Liu Z, Deng K, et al. Investigation on flow uniformity of intake manifold of diesel engine. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2016, 29(5): 985-992. [3] Zhang J, Wei H, Han J, et al. Design and optimization of intake manifold in GDI engine based on NSGA-II. SAE International Journal of Engines, 2014, 7(4): 1749-1759.。
某柴油发动机非对称螺旋式进气道进气过程模拟分析
某柴油发动机非对称螺旋式进气道进气过程模拟分析周波【摘要】本文以STAR-CCM+作为三维数值模拟软件,对某柴油发动机最大进气升程下的进气道和缸内的流场特性进行模拟分析,通过模拟分析对比了更改发动机缸径对进气的影响,可以比较直观的了解进气道和缸内流场,为进气道结构优化、评价、再设计以及燃烧室的匹配提供了方法和依据.【期刊名称】《汽车科技》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】6页(P60-65)【关键词】某柴油发动机;进气过程;STAR-CCM+;模拟分析【作者】周波【作者单位】东风轻型发动机有限公司发动机研究所,武汉430057【正文语种】中文【中图分类】U464.2随着现代柴油发动机技术的不断进步，进气道的设计和进气道、气门及燃烧室的匹配在柴油发动机的设计开发过程中愈加重要。
发动机进排气系统流动特性复杂，影响发动机的充气效率和换气损失，其流场特性直接影响着发动机动力性能，不合理的进气道结构会导致进气阻力较大，会导致发动机的燃油经济性和排放变差。
因此对进气道内部流场进行模拟分析是有必要的。
某柴油发动机进气道采用非对称螺旋式布置，本文应用流体分析软件STARCCM+对某柴油发动机最大进气升程下自然进气的进气道和缸内流场特性进行模拟分析，为进气道的改进和燃烧室的匹配提供了重要的研究理论依据。
1 模拟系统模型1.1 三维CAD模型某柴油发动机进气凸轮轴最大升程参数和结构如下表1、图1所示：表1 进气凸轮轴最大升程参数images/BZ_93_295_1236_1199_1360.png图1 进气凸轮轴结构确定进气凸轮轴最大升程8.4880mm后，使用CATIA三维软件建立某四缸柴油发动机其中一缸的进气道模拟分析模型如图2所示，模型包括非对称螺旋结构进气道、气缸和稳压腔。
CATIA软件建模完毕后，保存为stl格式文件并导入STAR-CCM+软件。
图2 用于模拟分析的进气道三维CAD模型1.2 三维CAD模型某柴油发动机用于模拟分析的非对称螺旋结构进气道模拟分析网格采用STARCCM+软件自带的网格划分工具划分，如图3、图4所示。
柴油机进排气结构的优化设计
242学术论丛柴油机进排气结构的优化设计吕胜广西玉柴动力股份有限公司摘要：本文笔者结合个人从事柴油机施工设计的实践工作经验与相关参考文献，对柴油机进排气结构进行优化设计，旨在进一步提升柴油机本身的性能，有效的控制并降低柴油机在实际运行过程中产生的噪音与废气排放量。
关键词：柴油机；进气结构；排气结构；优化设计前言：相对于汽油而言，柴油机本身在燃烧过程中会产生更大的功率，因此更加具有经济实用性被广泛的应用在工程机械中。
虽然柴油机的优势十分显著，但是其在环保方面却存在着较大的弊端，所以对其进排气结构加以优化设计俨然已经成为柴油机施工设计工作者刻不容缓需要解决的首要问题。
为此笔者即对柴油机进排气结构优化设计展开粗浅的探讨，以期在提高柴油机性能的同时，进一步降低柴油机运行过程中产生的噪音与废气。
1.柴油机进气系统的结构优化设计空气滤清器在柴油机进气系统中具有十分重要的地位，这是因为空气滤清器最为主要的作用就是对进入气缸内的空气加以净化，提高发动机部件的实际使用寿命。
我们都知道空气之中往往存在着较多的杂质，如若不经过空气滤清器的净化就直接进入到气缸之中，就会在一定程度上加快气缸内部机械部件的损坏，进而降低发动机部件的使用寿命。
而要想进一步提升空气滤清器的性能，重点还在于选择优质的材料。
目前最新一代的空气滤清器采用的是复合型滤网，即是由低阻高效HEPA 滤材与高效改性活性炭复合制成，其与普通滤网相比有过滤精度高，透气性更好的差别，其过滤效果更佳。
所以在空气滤清器的优化上要从材料的选择入手。
柴油发动机的进气导流管会对空气的进气速度与进气效能产生直接的影响，所以做好柴油发动机进气导流管的设计优化也至关重要。
这是因为当外界空气进入到导流管后，其流动处于被动状态，依靠的是发动机谐振以及进气导管的特殊结构。
所以在进气导流管的设计上可采取细长类型，以保证进气导管中空气流动速度与流动效果的稳定。
柴油发动机的进气支管会直接影响到其运行效能，所以必须要做好进气支管的优化设计。
图解柴油发电机组的进排风设计
图解柴油发电机组的进排风设计
柴油发电机组将柴油燃烧释放出热量转变为机械能，机械能通过电球转换为电能，这个过程会产生大量热量，如图1所示；
图1 柴发机组做工情况
在数据中心电气设计过程中，需要柴油发电机机房的进风及排风口是必须畅通的，电气设计师在布置机房时，应规划好机房内发电机组的进排风布置，同时注意结合地面情况选择合适的进出风口位置，以利于机组散热，如图2，图3所示。
图2 合理的气流组织布置
图3 通透的气流有利于柴发机组散热
如果柴油发电机机房进、排风路线设计不合理，如图4，气流侧面进风，则会导致机房内机组的热风在机房内循环，导致机房温度严重升高，从而影响柴油发电机组正常运行，这是必须避免的。
图4 不合理的气流布置。
cfd在现代柴油机进气道开发中的应用
cfd在现代柴油机进气道开发中的应用计算流体力学（CFD）是一种利用数值方法解决流体运动问题的工程技术。
它在现代柴油机进气道开发中起着关键作用。
通过模拟和分析流体流动，CFD可以提供有关进气道设计的重要信息，从而改善柴油机的性能和效率。
1. 减小进气阻力使用CFD技术可以对进气道进行优化，减小进气阻力，提高空气流通效率。
通过分析流体运动和压力分布，可以确定最佳进气道形状，降低能量损失，增加进气量，提升发动机的输出功率。
2. 优化燃烧过程CFD可以模拟燃烧过程，预测燃烧效率和排放物生成情况。
通过调整柴油机进气道的几何结构和喷油系统参数，可以改善空燃比分布，减少燃料消耗和排放物的产生。
这对于满足环保法规要求至关重要。
3. 减少噪音和振动CFD技术能够模拟流体在进气道中的振动和噪音特性，帮助设计师定位和消除潜在的噪音和振动源。
通过提前识别问题区域并进行优化，可以减少柴油机的噪声和振动，提高乘坐舒适性。
4. 提升热管理柴油机的进气道也承担着散热的功能。
通过CFD仿真，在进气道内可以更好地理解热传导、对流和辐射等热传输机制，并优化散热装置的布局和设计，以提高发动机的热管理效率，防止过热导致的故障。
5. 验证实验数据CFD可以与实验数据进行对比和验证，提供可靠的工程分析。
通过与实际测量结果进行比较，可以评估模型的准确性，并对模型进行校正和优化，从而更好地指导柴油机进气道的开发工作。
总结CFD在现代柴油机进气道开发中具有不可替代的作用。
它可以帮助优化进气道设计，提高燃烧效率，降低噪音和振动水平，改善热管理，并验证实验数据。
随着技术的不断进步，CFD将继续为柴油机的进一步改进和创新做出重要贡献。
内燃机进气道的优化设计
关于内燃机进气道的优化设计分析热工101班周维顺1001100135摘要：发动机进气道系统的气体流动特性复杂，影响发动机的充气效率和换气损失，对发动机的动力性和经济性有重要的影响。
以A VL—FIRE软件为平台，进而利用CFD技术进行三维稳态CFD分析和优化，研究发动机内的进气道内的气体流动状况是目前的研究热点。
采用合适的湍流模型和计算方法对发动机气道内的三维流场进行数值模拟，得到了不同气门升程下详细的流场信息。
通过流场分析，找到了进气道不合理的部位，提出了进气道改进优化措施，并再次进行了数值模拟计算，并进行优化前后的对比，达到内燃机的优化效果。
关键词：内燃机进气道A VL—FIRE CFD 优化措施仿真（1）我们为什么要对内燃机的气道进行优化这是一个值得深思熟虑的问题。
进气道作为发动机进气系统的重要组成部分，其结构直接影响进入气缸的空气量、气体的速度分布及其湍流状况等，这些因素都直接关系到发动机的燃烧过程，从而影响发动机的经济性、动力性和排放性。
因此，对发动机进气道内气体的流动特性进行分析对了解和研究发动机的工作性能是至关重要的。
传统进气道研发采用经验设计和稳流实验相结合的方法，研制周期长且较难得到理想方案，已不能适应现代高性能发动机研制工作的需要。
在现代发动机的研发中，进气道的设计和进气道一气门一燃烧室的匹配变得十分重要。
为获得良好的混合物质量和高燃烧率，新鲜充量的运动需要合适的宏观和微观结构：宏观结构包括缸内大尺度充气运动，如涡流和滚流；微观结构通常用湍流强度、湍流积分尺度和湍流时间尺度来度量，它们决定了火焰的传播速度。
因此由进气过程产生、在进气门关闭时刻建立的缸内流场结构对着火燃烧前燃烧室内的流场结构具有重要影响，并影响后续的燃烧过程。
在发动机产品的开发阶段，应用CFD 能准确找出气道结构不合理的部位，进行改进优化。
能够有效缩短设计周期，降低设计成本。
所以对内燃机的进气道进行优化是很重要的。
浅谈柴油机进气道的评价方法
燃 油 实 际 已经 开 始 ， 因此 ， 同时 还 伴有 燃 烧 产 物 的影 响 。 形成 混 合 气 的条 件 受 以下
三方 面 的影响 。 ２１ ． ．燃 烧 室形状 直燃 式 燃 烧 室 由气 缸 盖底 部 气 缸壁 和
混合达到最佳状态。因此、 ， 恒定涡流比进
。
一
，
在 同样 的流 动情 况 下 ， 预混 燃烧 量 和 平均 紊流粘 性 及局部温 度是 函数关 系 ， 前者 是 后者 的函数பைடு நூலகம்， 涡流是 以通过增 加燃 油与 空 气接 触面积对扩 散燃烧 的混合 作用产生极 其
２ １－ａ ， ０ ｔｏＣＨＯＮＧＦ ＫＥＪ Ａ ｜
分， 进气道性能的优劣直接决定着柴油机乃
至整车性能的高低。 新鲜空气由进气道进入
气 缸 的数 量及其运动 状态对 发动机性 能有重 大影响， 设计 制造 出结构 良好 的进 气道 一直 是柴 油机设 计制造 者 的追求 目标 ， 但在 汽缸
盖生产过程中， 漂心和胀大等铸造误差导致
气 道流 量系 数和 涡流 比发 生变化 ， 最终 导致 发 动 机 整 机 性 能 的 下 降 。故在 大批 量 生 产 时，控 制好 气道质 量 极重要 。 道 的结构 形 气 状较 为 复杂 ， 道制 造质 量对所 能 形成 的涡 气 流 比和 流量系 数值 影 响较大 。因此 ，在柴 油 机 的批量 生产 中， 要对气 缸盖 的进 气道进 需 行 稳流 实验 ，对进 气道 性 能进行 评价 ，分 析
燃烧 室 中 的空气 运 动 混 合均 匀 ，形成 雾 化
混合物 。 （ ）油 膜 蒸 发 混 合 ：将 大 部 分 燃 油 ２ 喷 到燃 烧 室 壁 面 上 ，形 成 一层 油 膜 ， 油膜