柴油机进气道流热耦合计算研究

通过数值模拟方法对气道进行计算,计算结果与实验结果基本相符,证明了数值计算的可靠度。然后计算得到了气道直道弯道部分的准则方程式,最后分析了离心浮升力对气道内部对流换热的影响。     

4BTAA柴油机螺旋进气道三维数值模拟

以未简化的实际发动机产品气道为研究对象，使用三维流动力学软件完成了气道稳流试验台中气道，气缸流动的三维数值模拟计算，模拟计算的流场显示出了在气道试验台条件下空气流动过程的详细状况，气道性能评价参数(流量系数和气流扭矩)的流动计算结果与气道试验结果吻合较好，研制出的气道已用于达欧Ⅱ排放标准的4BTAA从柴油机中，数值模拟精度表明，气道CFD计算可以为发动机开发中气道设计提供理论依据。     

柴油机双进气道流动特性的数值模拟及试验研究

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。计算结果显示出在气道稳流试验条件下气流运动的详细状况。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,气道数值模拟结果具有一定的可信度。     

四气门汽油机进气道气流运动的三维数值模拟研究

利用三维流体动力学软件对实际四气门汽油机进气道的气流运动进行了气道稳流试验台的三维数值模拟计算.计算结果显示出在气道稳流试验台条件下的三维空气流动的详细状况,并表明在发动机缸内可以形成明显的滚流.气道流动性能评价参数的计算与试验结果比较表明：数值模拟的精度较高,可为发动机气道设计开发提供理论依据.     

数值模拟方法在柴油机进气道改进中的应用

以实际产品为研究对象 ,将三维数值模拟方法应用于柴油机螺旋进气道的改进设计中。根据模拟计算结果对气道流场结构进行了分析 ,找出了气道结构中不合理的部位 ,对此部位进行修改 ,再进行三维数值模拟。结果表明 :修改后的气道具有更合适的流场结构 ,从而具有更高的流量系数和更合适的涡流比。将原气道和修改后的气道分别进行气道稳流试验台试验 ,试验结果与计算结果吻合良好。     

四气门发动机进气流动特性的数值建模

应用CFD(computational fluid dynamics)对具有两个进气道的JL475发动机气道内三维可压缩湍流流动进行了数值模拟，得出了气阀在不同升程下的进气流量系数；并将计算结果与试验结果进行了比较分析。结果表明所选模型和计算方法正确，说明了可以利用数值模拟计算代替试验测试得到进气门流量系数。     

基于CAD/CAM/CFD的发动机气道研究

以实际产品为研究对象，提出了基于“CAD／CAM／CFD”的气道研制流程，研制出的气道已投入产品生产，发动机排放水平达到欧Ⅱ标准，本文使用三维工程设计软件Pro/Engineer^TM完成柴油机气道的三维实体造型和模具加工，使用三维流体动力学软件FireTM完成稳流试验台中气道－气缸流动的三维数值模拟计算，流动计算结果与试验结果吻合很好。     

四气门柴油机进气道的三维实体造型及流场数值模拟

本文介绍了四气门柴油机双进气道设计的一种现代方法，即应用反向工程技术实现气道三维造型，并应用CFD软件FIRE对其实现气道一气门一气缸内气体三维数值模拟，计算结果与试验结果吻合较好。对气道内气流流动特性进行评价及对比，得出对于单进气道布置以切向布置最佳，因这样能产生相对大的涡流，双进气道因两气流产生干涉，造成少量的流量损失，但却会增强缸内的涡流。     

柴油机排气道数值模拟和优化设计

使用Fluent软件对不同气门升程的排气道流场进行CFD数值模拟,并将计算结果同试验数据进行对比,发现两种方法获得的流量数据吻合良好。通过对数值模拟结果进行分析,指出了排气道改进的方向,改进后排气道的数值模拟结果显示流量系数获得较大提升。     

基于CFD技术的柴油机气道性能研究

首先介绍了柴油机气道的评价方法，然后通过CFD软件StarCD对气道内部流场进行了仿真分析，接着介绍了气道稳流实验台，并将计算结果与实验结果进行了对比。     

工艺水平对柴油机气道性能的影响

针对某直喷式柴油机在气道稳流试验时,所测不同气缸盖涡流比存在随气门升程的变化曲线相差较大的问题,对标准气道、气门座孔无倒角气道和倾斜气道分别进行了气道稳流试验数值模拟.标准气道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吻合较好,数值模拟具有一定的可信度.气门座孔无倒角气道和倾斜气道2种方案的模拟结果表明,其气道稳流试验所测涡流比变化范围大,是在气缸盖的生产过程中因机加工和铸造等方面的误差较大所致.     

进气道螺旋段结构参数对流动特性影响的研究

用CFD软件进行了柴油机螺旋进气道流动特性的三维数值模拟;利用气道稳流试验台验证了模拟计算的准确性,分析了螺旋段的结构参数对流场特性的影响。研究发现:由于螺旋气道结构的复杂性,螺旋段结构参数对气道性能的影响十分复杂,其中,影响较敏感的结构参数为过渡圆半径、蜗壳半径和气门凸台高度。     

气道和燃烧室形状对汽油机缸内流场影响的计算研究

为探究气道及燃烧室形状对汽油机缸内流场的影响,以某1.4L多点进气道喷射(MPI)汽油机为研究对象,利用AVL-FIRE软件对原机进气道形状进行稳态数值模拟计算,并对原汽油机在2 800r/min最低比油耗工况点进气及燃烧过程进行瞬态数值模拟计算。基于计算结果对进气道及燃烧室形状进行优化设计,提出4种计算方案,对优化前后各计算方案的缸内速度场、湍动能场、火焰前锋面密度和瞬时放热率进行对比分析。结果显示:改进气道的滚流比明显高于原机气道;结合改进气道,进气侧凸起活塞能够更好地维持滚流;在点火时刻,改进气道结合进气侧凸起活塞这一计算方案的缸内湍流分布及湍动能优于改进气道结合大曲率凹坑活塞、原机气道结合原机活塞(压缩比12)与原机计算方案,点火后火焰传播速度最大,燃烧速度最快。优化进气道及燃烧室形状能够加强缸内气流运动,提高点火时刻缸内湍流强度,加速火焰传播,改善燃烧过程。     

柴油机双进气道流动特性试验与数值模拟

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。     

基于发动机三维流动模拟与一维动力性能模拟的气道参数化设计研究

模拟了CG150型发动机进气道-气缸-排气道的三维流动特性,分析得到其进、排气道的流量系数和缸内涡流比;并进一步将三维模拟的结果作为一维模拟的输入参数,通过模拟一维发动机的整机工作循环,得到发动机的外特性曲线,与试验台中得到的外特性结果进行对比,验证了数值试验平台的可靠性;最后,利用参数化设计方法改进发动机的气道参数,并利用上述数值试验平台,验证改进后的方案,提高了气道的流通能力。本文提出的参数化设计方法可以指导一般气道设计。     

四气门柴油机可调进气涡流系统的数值仿真研究

按照可调进气涡流进气道的设计原则设计了1132Z柴油机新的气道组合,该气道组合的数值计算结果表明,调节直气道内的挡板高度可以调节缸内涡流比;分析了气道内的流场分布,总结出柴油机进气涡流可调的机理,最后的发动机台架试验表明,在最大扭矩点调节涡流比可以使油耗降低7.1 g/(kW.h),波许烟度降低0.2 Rb。