JE4D28A柴油機進氣道數(shù)值模擬與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著環(huán)境問題越來越嚴重，高性能、低排放的發(fā)動機已成為必然的趨勢，而進氣道設(shè)計在發(fā)動機開發(fā)過程中具有重要的地位，其結(jié)構(gòu)會影響到進氣道流動特性，從而影響到缸內(nèi)的燃燒狀況，是實現(xiàn)高性能低排放的關(guān)鍵零件。在傳統(tǒng)方法中，常常是運用經(jīng)驗設(shè)計加上穩(wěn)流試驗的結(jié)合方法，這種方法周期較長，成本很高。而采用數(shù)值模擬加上穩(wěn)流試驗的方法來研究進氣道進氣狀況簡潔明了地得出進氣過程中進氣道及缸內(nèi)的流動特性，大大縮短開發(fā)時間，減少開發(fā)成本，為進氣道性能分析、評價和優(yōu)化

2、設(shè)計提供方法和依據(jù)。
　　本文以柴油機進氣道為研究對象，對某一批次三個型號相同的JE4D28A柴油機缸蓋進行氣道穩(wěn)流試驗，對比了三個缸蓋在穩(wěn)流試驗下的流量系數(shù)和渦流比，得出了三個缸蓋組合氣道的Ricardo平均評價參數(shù)。分析后發(fā)現(xiàn)，流量系數(shù)、渦流比較平均值的總體偏差較小，說明該批次三個缸蓋進氣道流量系數(shù)、渦流比一致性較好。
　　利用CATIA軟件對JE4D28A柴油機進氣道進行數(shù)模搭建，使用氣道穩(wěn)流試驗數(shù)據(jù)設(shè)置數(shù)值模擬計算的

3、邊界條件，借助AVL-FIRE軟件對進氣道進行三維流動數(shù)值模擬，得到流量系數(shù)、渦流比、速度分布圖等數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)與氣道穩(wěn)流試驗得到的數(shù)據(jù)的誤差在5％之內(nèi)，說明使用數(shù)值模擬對進氣道進行設(shè)計是可靠的。
　　通過查閱相關(guān)文獻及參照以往相關(guān)經(jīng)驗，提出了三個進氣道的優(yōu)化方案。經(jīng)過模擬計算，對比三種方案以及原設(shè)計在4mm氣門升程的流量系數(shù)以及渦流比，發(fā)現(xiàn)可以通過增大切向進氣角度來優(yōu)化進氣道，在適當減小渦流比的同時增大流量系數(shù)。進一步對優(yōu)選方案進行