基于人體仿生的排氣歧管流場(chǎng)分析.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和流動(dòng)性能的優(yōu)劣直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。因此,無論是在理論上還是在實(shí)踐中,研究并改進(jìn)排氣系統(tǒng)的性能及結(jié)構(gòu)都是很有必要的。然而,發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣系統(tǒng)中的氣體流動(dòng)是一個(gè)非常復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)流動(dòng)過程,目前仍無法精確計(jì)算出來。本文是將排氣歧管內(nèi)氣體流動(dòng)視為三維、定常、可壓縮的流動(dòng),在計(jì)算流體力學(xué)的基礎(chǔ)上建立了排氣歧管氣道的流動(dòng)模型。本文以某一2V四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管為研究對(duì)象,建立了排氣歧管的數(shù)學(xué)模型。采用Flu

2、ent軟件對(duì)排氣歧管的流場(chǎng)進(jìn)行了分析計(jì)算,得到排氣歧管的二維及三維流場(chǎng)分布結(jié)果,獲得了各個(gè)支管的壓強(qiáng)和速度矢量圖,以及出口的壓強(qiáng)和速度分布曲線。以仿生設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ),分析了人體肺氣管的組成及工作原理,采用人體支氣管的結(jié)構(gòu)來模擬四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣歧管。采用局部特征的仿生方法,通過對(duì)人體支氣管邊緣的檢測(cè)與處理,獲得支氣管的外輪廓圖,并采用AutoCAD建立了仿生歧管的二維模型。運(yùn)用Fluent軟件完成了仿生歧管流場(chǎng)的分析計(jì)算。通過對(duì)仿生歧管二