某缸内直喷发动机进气歧管CFD模拟分析

进气歧管控制着发动机各个缸的进气,尤其对于多缸发动机,进气控制对发动机各个循环变动的影响非常大,对于四缸以下发动机的进气歧管采用稳态CFD分析完全满足优化设计要求,但对于四缸以上发动机需要采用瞬态CFD分析方法更为合适。进气歧管是发动机最关键进气系统部件之一,其核心功能是为发动机各缸提供充足均匀的混合气,是影响发动机动力性和经济性的关键因素;除此之外,电喷系统主要传感器和执行器均安装在进气歧管上,使得进气歧管结构很复杂成本高,计算机模拟可以降低开发成本。用三维CFD软件对某缸内直喷发动机进气歧管进行了稳态流动分析。通过CFD分析基本可以确定进气歧管结构要求,指导实际产品设计。     

FSAE赛车发动机进气系统设计

文章主要对FSAE赛车发动机进气系统进行分析,从而在符合大赛规则的前提下设计出符合FSAE赛车高速性能要求的进气系统,即在赛车发动机进气系统中安装稳压腔.首先利用CATIA软件绘制两种进气系统的3D模型(含有稳压腔和不含稳压腔),再将其导入到ANSYS软件中进行模拟仿真分析,通过比较分析证明带稳压腔的进气系统在进气速度的均匀性与进气压力稳定性上均具有一定的优势.     

四气门直喷式柴油机缸内流场试验研究

通过螺旋气道与不同进口面积切向气道的组合试验，分析了各种组合进气系统的流通特性，发现通过改变切向气道进口面积就能很容易地实现涡流比的调节。利用热线风速仪对模拟缸内空气流动进行了测量，结果表明4气门柴油机进气过程中在远离缸盖的平面内形成稳定的旋涡，其涡流中心偏离气缸中心。揭示了4气门柴油机进气涡流的形成过程及缸内流场的特点，详细探讨了切向气道进口面积和气门升程对缸内流场的影响。     

进气相位对天然气转子发动机流场和燃烧过程的影响

转子发动机进气相位的改变不仅改变了进气效率,而且对缸内流场以及燃烧过程都产生很大的影响。基于FLUENT软件,通过编程实现了相应的三维动网格模型,添加了合适的湍流模型、燃烧模型、CHEMKIN化学反应机理,建立了基于化学反应动力学的三维动态数值模拟模型,并通过已有实验数据对比验证了模型的可靠性。在此基础上,对不同进气相位的周边进气天然气转子发动机的工作过程进行了数值模拟。计算结果表明:在进气持续期不变的情况下,随着进气开启角的提前,缸内涡团和旋流的强度、充量系数都不断增加,点火位置处的流场湍流度不断增加。火花塞点火后其附近的流场湍流度增加可以大幅度提高燃烧速率,但燃烧行程的整体燃烧速率不是一直随着进气开启角的提前而增大。相同进气持续期下,进气开启角为407°时,火焰传播速度最大,缸内示功图最好,同时NO生成量也最大。     

FSC赛车涡轮增压发动机进气系统的优化设计

以本田CBR600RR自然吸气发动机为平台,将其改造为废气涡轮增压发动机。确定增压发动机的整体布置方案,进行了涡轮增压器的匹配选型。设计与之配套的进气系统,并用CATIA软件建立三维模型;利用FLUENT软件对进气系统进行流体动力学分析,根据分析结果对进气系统模型做了针对性的优化。研究结果表明,优化后的进气系统气流顺畅无回流,各歧管空气质量流量分布均匀。     

被动进气式自由活塞发电机设计与特性分析

设计了一种采用轴向直流换气的被动进气式自由活塞直线发电机,阐述了其主要结构和工作原理,建立了动力学及热力学方程,实验验证了仿真模型的工作过程,分析了工作过程运动特性和相关结构参数对系统性能的影响规律,为性能优化及样机设计提供依据.结果表明工作过程中,发动机换气持续时间约占全周期的58％,有利于新鲜充量进入到气缸;活塞运动曲线呈非对称状,在上止点加速度变化剧烈,需要加大燃烧放热速度来适应其变化;适当加大活塞质量及排气口开闭位置,减小点火提前位置和进气阀门的开启压力,可使样机具有较高的输出功率.     

FSC赛车进气系统设计与CFD分析

针对FSC赛车发动机进气系统开发,进行了三维建模设计与CFD仿真优化分析。确定了进气形式和节气门体形式,根据比赛规则要求针对所采用发动机对限流阀稳压腔进行了设计,对进气歧管的长度进行了理论计算和选择。应用CATIA软件建立了三维模型,将模型导入到ANSYS软件里面对限流阀和进气系统整体进行了CFD分析。设计与分析结果表明:进气系统进气压力分布均匀,充气效率高,进气流畅且无迟滞现象。     

进气流动对PFI汽油机燃油喷雾碰壁过程的影响

进气流动对进气道喷射式(PFI)汽油机燃油喷射过程有重要的影响,采用数值计算及台架试验的方法研究了进气流动对汽油喷雾碰壁过程的影响。研究表明:进气气流有助于燃油的空间雾化,减少以液态形式到达壁面的燃油;进气流动能够明显提高喷雾的贯穿性能,同时在进气流动方向上产生的偏转使附壁油膜的落点产生变化,使油膜的面积增大,有助于附壁油膜的蒸发;当机体温度较低时,进气流动对燃油蒸发的作用较为明显;当节气门开度较大时,由于温度较高,进气流动对发动机性能的改善效果不明显。     

FSAE方程式进气系统的设计与优化

依照FASE方程式大赛规则,设计一套全新的适用于FSAE方程式的进气系统.首先根据发动机的选择,完成相关参数的设计计算和进气系统布置方案.其次,利用Fluent软件对已有的进气系统的结构进行分析,来对系统参数进行优化设计,确立全新的进气系统.最后,使用CATIA软件对全新的进气系统进行三维建模,并将其导入ANSYS软件...     

某发动机进气歧管模态及爆破FEA分析

运用CAE软件的有限元方法分析某发动机进气歧管,得到发动机进气歧管固有振动频率、相应振型及爆破压力,能够精准地判断出进气歧管的特性。对系统故障做出分析诊断,进而找出薄弱环节。根据分析结果提出改进进气歧管结构的方案并进行再分析,验证方案可靠性,降低了发动机进气歧管一阶频率,减少共振和变形,为设计人员进气歧管优化设计提供了便捷路径,为企业缩短了产品开发的周期。     

基于气力提升技术的河道泥沙输送试验研究

为了验证气力提升技术在河道清淤过程中的应用效果,依据70%浸没深度的普遍工况,搭建了采用气力提升技术的泥沙输送试验平台.在0~4.5 m/s的进气速度下,开展了泥沙提升效率试验,探究了最佳提升效率所对应的进气速度.同时基于Matlab图像处理功能,着重对0.6与1.0 m/s进气速度下的流型进行分析,得到了最佳提升效率附近对应流型的固体颗粒运动特性.研究结果表明,管内流型以及颗粒的运动特性直接受进气速度的影响.在浸没深度一定的情况下,河沙提升效率由进气速度所决定.通过研究不同进气速度下的流型,进而探究不同流型的形成原因,得知当进气速度达到1.0 m/s时,气相被充分离散成均匀细泡,气体与液固两相发生了强烈的动量交换,气体携带的绝大部分动能转移到了固液两相,该进气速度下的提升效率最高,此时的流型亦为气力提升最佳流型.通过测量得到清淤效率与进气速度的关系,验证了气力提升技术应用于河道清淤的可行性.     

进气涡流与油束夹角对柴油机燃烧性能的影响

进气涡流与喷孔结构对柴油机缸内混合气分布有着决定性的影响,通过合理匹配二者可以优化缸内燃烧过程,从而获得更好的性能.对某小型高强化柴油机燃烧系统进行了多维仿真研究,综合分析了进气涡流与油束夹角的交互作用对缸内混合气分布、燃油蒸发、油气混合以及放热过程的影响机理,得到了二者对该机型的优化匹配准则.结果表明:增大和减小进气涡流和油束夹角可以分别增加上止点前后的燃油蒸发速率;涡流可以加速油气混合过程,而油束夹角过大则会减缓喷油中后期的油气混合速率;涡流比与油束夹角匹配得当时,缸内的混合气更均匀、索特平均直径更小,从而可以显著优化预混燃烧过程.     

直喷式柴油机电控涡流进气系统的研究

根据进气涡流对直喷式柴油机燃烧过程和性能的影响规律 ,对直喷式柴油机进气涡流的优化问题进行了研究。利用 80 98单片机、传感器、电磁阀、气缸式控制阀等组成了一个电控涡流进气系统 ,并在 1 1 0 0直喷式柴油机上进行了性能试验 ,结果表明 :采用电控涡流进气系统可使柴油机在每一工况下涡流比均能达到最佳值 ,既能降低NOx排放 ,又能降低燃油消耗率     

双进气道柴油机缸内流场三维瞬态数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fire对某双进气道柴油机进气-压缩过程进行了三维瞬态数值模拟,获得了进气—压缩过程中气缸内部流场的变化规律,探讨了涡流的形成、发展以及稳定的全过程,为柴油机的改型和优化提供了重要的理论依据。     

FSAE赛车发动机进气系统优化设计

根据大学生方程式赛事对赛车发动机进气限流的规定,并结合南京农业大学宁远车队以往参赛的经验,对新赛季赛车发动机进气系统进行优化设计。对进气系统形式及其相关部件参数进行选择,并通过GT-Power软件所建立的发动机模型,进一步确定进气总管长度与稳压腔体积这两个参数。利用CATIA软件建模和有限元分析、Fluent软件仿真分析,对进气系统做了结构和力学性能方面的优化。     

FSAE发动机进气系统的设计及仿真分析

根据FSAE赛车规则,利用三维制图软件NX8.5建立发动机进气系统的三维仿真模型,其中包含空气滤清器和节气门体,并就发动机的进气总管、稳压腔和进气歧管进行参数设计。在基本明确了进气系统的几何设计参数后,通过流体力学三大能量守恒方程,运用三维流体仿真ANSYS中Fluent模块对管内气流流场进行仿真分析与研究,量化了流场内部的压力及速度分布情况,进一步优化了进气系统的局部结构参数,并制定出合理的进气歧管结构参数,进气效率较原方案提升了7%。     

基于进气单向阀的脉动燃烧器工作频率与尾气排放测试与分析

脉动燃烧器进气单向阀的几何结构对脉动燃烧器的工作频率有着较大的影响。一方面燃烧室内周期性压力脉动决定了化油器进气单向阀的开启和关闭;另一方面化油器进气单向阀的开闭又决定着空气进入燃烧室的过程,从而影响着脉动燃烧的工作频率。文章主要研究进气单向阀膜片厚度对脉动燃烧器工作频率和尾气成分的影响。     

基于正交试验的乙醇汽油发动机进气系统优化设计

为了提高发动机的充量系数,改善整机性能,针对一台掺烧10％乙醇的汽油发动机进行了进气系统的优化设计,分析了进气总管长度、进气总管管径、进气歧管长度、进气歧管管径对发动机性能的影响.用正交试验法建立了L16正交表,利用GT-POWER软件对LJ276QE汽油发动机进行了模拟计算.利用规范加权平方和法对模拟结果进行了分析,得到了进气系统结构参数对低掺烧比乙醇汽油发动机的功率、扭矩、燃油消耗率的影响主次顺序.优化后,发动机的功率最大提高2.86％、扭矩最大提高2.81％、燃油消耗率最大降低3.02％.     

柴油机工作过程模拟及进气相位优化

利用AVL—Boost软件对4B26柴油机进气过程进行仿真建模,在验证仿真模型的基础上,通过探讨进气提前角和进气迟闭角对柴油机性能影响,对原机的配气相位进行优化。结果表明,原机配气相位导致柴油机在转速较低工况时,缸内出现明显的充量倒流现象;综合考虑进气提前角和进气迟闭角对4B26柴油机性能的影响,建议将进气提前角和进气迟闭角定为12°CA和38°CA。     

采用可变进气涡流机构改善柴油机的性能

在增压中冷直喷式柴油机上,采用副进气道可变进气涡流机构,并在不同进气涡流下进行发动机台架试验,分析了涡流强度对柴油机性能及排放特性的影响。试验结果表明,发动机在高,低速区的最佳进气涡流强是不同的。在低速大负荷区适当提高进气涡流强度,可以改善发动机的性能,在高速区降低进气涡流强度,发动机的性能和排放均有明显改善,副进气道可变进气涡机构可满足发动机在各种工况下的进气涡流强度控制需要。