柴油机螺旋进气道三维数值模拟及其结构优化

以计算流体力学(CFD)技术理论为基础,利用三维数值模拟软件AVL-Fire分析新型6160船用柴油机螺旋进气道,得到缸内的流量系数、涡流比以及流场特性云图.通过三维建模软件CATIA将原气道不足之处改进优化,对改进后的螺旋进气道进行稳态和瞬态模拟分析与评价,结果表明:优化后的螺旋气道进气性能提高15%左右,涡流产生能力提高20%左右.     

柴油机螺旋进气道稳流试验与CFD计算的对比分析

对某柴油机螺旋进气道进行传统的气道稳流试验,得到了涡流比和流量系数。在与试验条件对等的边界条件下,应用仿真软件FIRE建立了气道的三维仿真模型,对不同气门升程下进气道内的流场进行了CFD计算;对比试验与计算的结果,两者吻合良好。结果表明,仿真计算省时,成本低,便于方案对比,可以获得气道内的流场分布规律;在柴油机螺旋进气道设计开发与性能评价中具有实用价值。     

柴油机螺旋进气道流场模拟及参数变动研究

利用FIRE软件建立了某柴油机螺旋进气道的三维仿真模型,对进气流动进行了CFD模拟计算。在用气道稳流试验台验证了仿真模型的准确性后,分析了进气道内部的流场分布。利用模型的方便性考察了进气门座圈倒角、进气道放置角度等结构参数对进气流场分布的影响,得到了一些有参考价值的结论。     

小缸径直喷式柴油机螺旋进气道的设计

主要探讨小缸径（75mm－120mm）直喷式柴油机螺旋进气通的设计思路，并在大量经验数据的基础上，剖析了螺旋进气道的各种参数对其气道品质的影响，归纳出螺旋进气道结构参数规律。     

4气门柴油机进气道布置及气体流动CFD模拟

不同的发动机气道组合对进气流量和进气涡流有重要的影响。研究了YZ4102 4气门柴油机螺旋气道和切向气道的布置方案,并对气道—气门—气缸系统中的气体流动进行了三维数值模拟,得到了螺旋进气道单开和两进气道全开状态下气道内部详细的速度场和湍动能等信息,为气道结构优化提供了理论依据。     

柴油机可变涡流进气流动的数值模拟研究

为1台2.0L的4气门柴油机设计了可变涡流进气系统,利用三维CFD软件AVL-Fire分别对柴油机的3种气道型式的气体流动进行了数值模拟计算,得出了不同型式进气道的流通特性和涡流特性。提出了两种涡流控制阀方案,在切向和螺旋进气道分别设置旋转阀片进行调节,可以改变涡流比,并经比较研究选出了较优方案。研究结果表明,螺旋进气道在大气门升程下的流通能力优于切向进气道,但小气门升程下切向进气道流通能力较好,且产生涡流能力较强;双进气道由于气流的干涉会导致进气能量的损失,但涡流扭矩有所增加;涡流控制阀能在一定范围内改变进气涡流比,且设置在螺旋气道侧的方案具有更好的变涡流效果,能够保证较好的流通性和较大的涡流比变化范围,满足发动机不同工况对流通性和涡流强度的要求。     

柴油机螺旋进气道三维造型设计与CFD分析

针对UG的曲线、曲面和实体模型构建等问题,采用了基于草图和基于实体两种方法建立了柴油机螺旋进气道的三维模型,实现了进气道局部的参数化设计.利用数值模拟和测试试验相结合的方法,验证了计算模型的可靠性,对气道在不同气门升程下的流动特性进行了分析.结果表明,涡流比和流量系数随气门升程的增加而增大.     

螺旋气道模式下缸内EGR分层效果研究

文章基于某款GDI发动机,采用螺旋进气道和切向进气道相结合的模式,应用CFD流体仿真软件，对废气分层效果进行仿真研究，分析不同EGR压力及停止相位对缸内分层效果的影响，为实验研究提供参考依据和必要的技术指导。     

柴油机精确实体模型的结构化网格建立与应用

利用逆向工程获得4B26柴油机的螺旋进气道,通过三维造型软件,建立该柴油机进气道—气门—气缸的精确实体模型。应用多块结构化网格的划分思想,借助ICEM—CFD软件,完成4B26柴油机整机的结构化六面体网格划分,建立了基于KIVA—3V程序的柴油机瞬态仿真模型。计算结果表明,所建网格能够满足KIVA—3V的计算要求,瞬态模型计算的缸内压力与试验值吻合较好,实现了KIVA—3V程序在复杂计算区域上的应用,拓展了程序的使用范围。     

柴油机组合进气道布置位置优化研究

针对某型柴油机切向/螺旋组合进气道进气系统进行了稳态流场的数值模拟,分析了组合气道的流动特性,为进气道位置优化提供了依据;在不改变原机气道形状的基础上,通过稳流试验确定了最终进气道位置的优化方案,证实了流动数值模拟在气道优化中的指导作用。     

6.5 L两气门柴油机螺旋进气道的开发与优化

内燃机进气道是影响缸内流动特性的关键,对内燃机的混合气形成和燃烧过程具有决定性的作用。以某6.5 L两气门柴油机为研究对象,基于数值模拟方法对其螺旋进气道进行了结构优化,并通过稳态流动试验验证优化效果。结果表明：构建的数值模拟方法具有较高的精度和普适性;在不改变空间约束的基础上,优化后螺旋进气道的性能得到显著提升。该结构优化可为提升同类内燃机性能提供技术参考。     

内燃机组合进气道进气系统的数值模拟

采用分块粘接的网格生成技术,利用求解Poisson方程生成螺旋气道和切向气道相组合的进气系统以及缸内的三维贴体网格。用任意拉格朗日—欧拉(ALE)法对该组合进气系统进行了稳态流场的数值模拟。分析了组合进气道内的气体流动特性,为理解组合气道结构形状对进气流动的影响提供了有力的依据。     

气道内喷射压缩空气以改变缸内涡流强度的研究

以某款柴油机缸盖进气道为研究对象,在稳流气道试验台上将一定压力的压缩空气喷入缸盖进气道,测量进气道入口不同截面喷射位置缸内的涡流强度。并将此装置应用在单缸机上,借助缸内高温内窥镜技术研究不同涡流强度下对缸内燃烧过程的影响。结果表明,螺旋进气道喷射位置的变化对缸内涡流影响不敏感,而切向进气道不同入口位置的流速变化对缸内涡流强度影响显著。     

WD615系列柴油机进气系统的维护保养

斯太尔重型汽车使用的WD615系列柴油机为6缸、直列、水冷、高强化柴油机，采用直喷、“ω”燃烧室、螺旋进气道、每缸1盖的结构。     

柴油机缸盖设计(I)

介绍了四冲程直接喷射式柴油机顶置气门缸盖的设计方法及各种可供选择的设计方案。对于进气道产生涡流的两种方式,即切向方式和螺旋方式,可以通过特殊的气道流量试验台试验,测量切向型涡流分量与螺旋型涡流分量的数值及其比例。试验表明,当进气道产生的切向型涡流分量占总涡流的30％时,能最有效地产生涡流。还讨论了排气道的设计、喷嘴的布置和位置等问题。     

LJ377MV发动机进气过程仿真

发动机进气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影响,准确地模拟进气过程能为进气道的设计优化提供依据。文章以STAR—CD／CCM＋作为三维数值模拟软件,对6mm进气升程下的LJ377MV发动机的进气道一缸内的流场特性进行三维数值模拟,通过数值模拟可以比较准确而直观地了解进气道和缸内流场,为进气道结构的优化、评价、再设计以及与燃烧室的匹配提供了方法和依据。结果表明,数值模拟很好地表达了进气过程中缸内气体流动的特性,可信度较高、     

某柴油发动机非对称螺旋式进气道进气过程模拟分析

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。     

螺旋锥齿轮的三维变曲应力有限元分析

根据螺旋锥齿轮副的接触特性及赫兹理论，确定出螺旋锥齿齿的截荷边界条件，建立了当量螺旋锥齿轮轮齿的三维有限元计算模型，并进行了弯曲强度分析。     

反向工程在内燃机气道三维造型中的应用研究

介绍了反向工程在内燃机进气道三维造型中的应用研究。使用Surfacer10.0软件获得4气门气道分布曲线,使用三维工程设计软件Pro/Engineer实现对4气门气道的三维实体造型,为气道实体造型提供了一种现代设计的方法。     

基于矢量法的气缸盖水腔流场数值分析

利用CFD软件STAR-CD对同种型号4缸柴油机两种不同结构的气缸盖冷却水腔进行速度场的模拟分析比较,分别得出了具有切向进气道和螺旋进气道气缸盖冷却水腔的速度分布特点,采用一种新方法对多个切面进行速度矢量的比较,速度场更加直观,由此判定两种结构的气缸盖水腔在速度分布方面的优缺点及其对温度分布的影响。