基于稳态条件的排气系统背压预测计算研究

文章以发动机开发中对排气系统背压的边界需求为背景,在对排气系统背压机理以及工程应用实际情况进行分析的基础上,提出了基于已知稳态条件下对排气系统未知输入条件的快速背压预测计算方法。采用稳态热流试验台架对3款发动机排气系统进行背压测试,得到实际测试数据。随机选取输入条件,并使用背压预测计算公式进行了恒温变流量及变温变流量背压计算,计算结果与试验结果吻合良好,为工程开发提供了一种高效、高准确性的快速背压预测计算方法。     

柴油车排气尾管处尾气温度影响因素的理论计算与试验研究

为了研究柴油车排气管路及消音器结构尺寸等对尾管处尾气温度的影响,进行了排气系统的分段讨论。首先,根据排气温度计算模型——热平衡法模型得出发动机排气歧管处尾气温度的数值计算模型。然后,将尾气在排气管中的流动看作是一维稳态流动,根据能量守恒及一维稳态管对流换热模型,推导出消音器前端尾气温度的数值计算模型。最后,利用相关热力学公式对尾气流经消音器的温度降进行了研究并推导了数值计算模型。以JX493ZLQ3柴油机为研究对象,模拟分析了负荷、转速、环境温度和排气管长度等参数对尾气温度的影响,并通过发动机台架试验验证理论分析了结果的正确性。结果表明:负荷和转速对尾气温度的影响最大,排气管长度次之,环境温度的影响相对最小。     

CFD在排气系统表面温度分析中的运用

汽车零件热保护仿真分析需要排气系统表面温度作为输入条件。考虑了排气系统内部结构对排气系统表面温度分布的影响,在整车环境下建立排气系统内部及外部流动的CFD模型,并利用Fluent软件计算排气系统表面温度。CFD分析结果与实验结果吻合较好,表明CFD分析手段可以用于计算排气系统表面温度。结合传热学相关理论知识与排气系统表面温度CFD分析结果,总结排气系统表面温度分布特点。     

某SUV排气系统模态分析及吊挂位置优化研究

文章运用Hypermesh对某SVU排气系统几何模型进行合理简化,建立CAE模型,分析排气系统模态并与试验结果对比,验证CAE模型的准确性。在此基础上根据排气系统自由模态结果,计算各潜在吊耳位置点的模态位移,运用平均驱动自由度位移理论对排气系统计算得到的各阶模态位移进行加权叠加,求和后选取位移较小的位置点作为排气吊耳潜在吊挂点。通过对排气进行吊挂动态力对比分析,验证吊挂位置的合理性。     

内燃机排气歧管瞬态热流体-热应力耦合仿真的研究

采用直接耦合法对内燃机排气歧管进行瞬态热流体-热应力的耦合仿真。详细研究了仿真过程中瞬态温度加载、高阶单元生成及中间节点温度插值等问题的处理方法,分析了网格疏密、时间步长对计算精度、计算时间的影响。排气歧管瞬态热流场的仿真结果得到了试验的验证,同时比较了瞬态与稳态热流体-热应力计算结果的差异,从而证明了进行排气歧管瞬态热流体-热应力耦合仿真的必要性和有效性。     

进气系统稳态流模拟和低流阻进气道的研制

为提高6110型直喷式柴油机的性能指标,本文运用进气系统稳态模拟试验的基本原理和分析计算方法,用容积法对进排气流进行模拟计算,研制了低流阻、强涡流的进气道出口结构.     

发动机三元催化器数值分析

为了分析某发动机三元催化器载体前端气流分布情况,文章对该催化器进行了CFD数值分析。计算模式采取稳态计算,计算时分别考虑每个气缸排气,当一个缸排气歧管设定为排气时,其他缸的排气歧管设定为关闭状态。通过计算得到了载体前端的速度均匀性系数,由于4个缸分别排气时,速度均匀性系数均大于0.85,满足评价指标,因此该催化器满足设计要求。     

基于CFD的汽车发动机排气系统噪声分析

为了降低发动机排气系统噪声,首先利用计算流体力学方法,对汽车发动机排气系统模型的内部流场进行三维数值模拟;其次通过计算得到计算域内流场分布,观察打开不同排气歧管入口时消音器及尾管的内部流线图、催化转化器内部气体流动均匀性来研究分析发动机排气歧管噪声的产生原因。最后根据分析结果找出原结构中不合理的部位,并提出2种对发动机排气系统的优化改进方案,以达到减小排气阻力和排气噪声的目的。     

基于某1.5tSUV排气热害分析

利用三维CFD流场分析软件与热辐射计算软件,分析排气系统对周边及机舱零部件的热辐射。首先对怠速、高速、低速爬坡三个工况进行稳态分析,并与实验数据进行对比。其次在稳态分析的基础上进行瞬态仿真,最后与实验数据进行对比。     

汽车排气系统局部疲劳耐久性试验仿真分析

针对汽车排气系统局部结构的疲劳耐久性试验周期长的问题,提出了基于MSC.Fatigue的CAE仿真分析方法.建立了基于有限元法的某汽车排气系统计算模型,并模拟了该排气系统局部结构疲劳耐久性试验状态,获得3种方案相应工况下应力计算结果,进而利用MSC.Fatigue对应力计算结果进行疲劳寿命分析.结果表明,按方案1设计的...     

螺旋流多分支管流场的三维数值模拟

采用分块耦合的网格生成技术 ,利用TTM法生成螺旋流多分支管的三维贴体网格。用任意拉格朗日—欧拉 (ALE)法对螺旋流排气系统中的 2个三分支管模件内的稳态流场进行了数值模拟。揭示了螺旋流排气系统相邻缸排气之间的相互影响 ,为系统地分析螺旋流排气系统的工作机理奠定了基础。     

六面体网格下复杂型转化器的三维数值模拟

利用计算流体力学软件STAR-CD,对具有偏心锥台型扩张管催化转化器进行了全六面体网格下的三维稳态流动数值模拟;研究了该新型催化转化器载体区域的流动均匀性以及压力损失;阐述了其六面体网格生成过程,并探求和分析符合商用标准的计算方法,总结出有效的计算程序,为排气后处理系统的研制和开发提供了实用的参考。     

基于橡胶材料超弹性的排气系统运动包络面分析

为准确校验排气系统与周围结构是否存在运动干涉,对排气系统与车身之间的橡胶吊耳进行非线性刚度建模,采用超弹性Mooney-Rivlin模型表征橡胶材料本构关系,由试验数据拟合获得超弹性本构模型的参数。基于吊耳在10种极限工况下的接触特性建立相应接触关系,分析排气系统非线性运动包络面,并与传统线性弹簧建模方法的分析结果进行对比。仿真结果表明,吊耳非线性刚度特性和自接触现象对排气系统的运动具有显著的抑制作用,在排气系统包络面计算中应予以考虑。     

基于一维、三维及耦合模型的汽油机进气系统优化

建立了基于一维计算流体动力学(CFD)进排气系统的某4缸4行程电喷汽油机工作过程循环数值模型,在验证模型精度的基础上,对发动机的歧管长度和配气相位进行了优化。通过一维CFD模型计算得到的进气系统优化结果,建立了进气歧管的三维稳态CFD模型,分析了歧管各支管的流动阻力和流动均匀性。最后将一维与三维进气歧管模型耦合建立汽油机工作过程循环数值模型,对该发动机工作过程中进气歧管内的动态流动进行了详细解析,分析了歧管长度和配气相位对流动的影响。     

基于CFD方法的排气系统消音器冷凝水吹出性能分析

本文通过计算流体力学方法,运用Fluent软件对汽车排气系统消音器冷凝水吹出性能方面进行校核计算,与试验实测结果比较,并找出影响消音器排水性能的原因;结果表明:对排气系统消音器通过Fluent多相流计算可以准确直观的模拟出冷凝水吹出的动态流动过程,模拟结果与试验结果吻合性良好。     

汽车排气系统疲劳耐久性的CAE分析研究

针对某型汽车排气系统的结构疲劳耐久性问题,提出了基于MSC.Fatigue的CAE分析方法.即通过合理处理汽车排气系统的实体模型来建立有限元模型,并模拟装车时的行驶状态对有限元模型进行边界条件加载,进而利用MSC.Fatigue对应力计算结果进行疲劳寿命分析,从而解决了寻找排气系统疲劳损坏易发位置和模拟计算疲劳寿命的问题.     

某车排气系统性能的数值模拟及优化研究

为提高某车发动机排气系统的消声量,建立该排气系统的有限元模型,采用三维有限元方法对该排气系统进行声学性能仿真分析,绘制传递损失曲线,发现该排气系统在试验测得的排气噪声频谱能量较高的频段消声量较小,消声性能有待改善.运用流体动力学计算软件fluent对排气系统的流场特性进行分析预测,获得压力损失预测值,以及内部流场的流速...     

变排量汽车空调压缩机控制阀的特性研究

采用试验研究和模拟计算相结合的方法，对汽车空调变排量摇板式压缩机控制阀的稳态及动态特性进行了研究。建立了控制阀的数学模型，开发了控制阀试验装置，试验数据验证了控制阀数学模型的正确性。研究结果得出了当排气压力恒定时，阀杆位移同吸气压力、摇板箱压力以及控制阀流量的稳态特性关系。动态特性研究表明，摇板箱压力对排气压力和吸气压力的阶跃变化的过渡过程可以忽略不计，在研究变排量压缩机汽车空调系统动态特性时，控制阀以及变排量压缩机可以选用稳态模型。     

内燃机润滑系统管道压力分析与模拟

针对 12缸高速大功率内燃机的润滑系统油道进行了详细分析 ,根据阻力损失的不同 ,设计了不同的计算模块 ,通过模拟网络管道 ,计算了内燃机润滑油的管压损失 ,通过计算对润滑系统油道压力降进行核算 ,并进行了润滑油管道优化设计。     

汽车排气系统静力学计算及模态分析

建立了某汽车排气系统的有限元模型,并进行了有限元模型的静力学计算和模态分析.静力学计算结果表明,该车辆排气系统各橡胶吊耳处受力相对均匀,系统的最大位移和应力均满足设计要求.模态分析结果表明,怠速和经济转速下发动机的排气激励频率避开了该排气系统的固有频率,使得该系统具有较好的动态特性.