发动机进气系统不均匀性的三维数值模拟

《发动机进气系统不均匀性的三维数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第3期小型内燃机与摩托车V01．36No．32007年6月SMALLINTERNALC0MBUST10NENGINEANDM0T0RCYCLEJun．2007发动机进气系统不均匀性的三维数值模拟王晗蔡忆昔毛笑平(江苏大学汽车与交通学院江苏镇江212013)摘要：利用FLUENT软件对4102柴油机的两种进气管系统内流场进行了三维数值模拟计算，并对进气歧管内流动特性进行了分析，分别计算出了两种进气管系统进气的最大不均匀度。结果表明入口端布置在进气总管的中间能够降低进气的不均匀性，

2、更有利于提高发动机进气和燃烧的质量。关键词：发动机数值模拟不均匀性进气歧管中图分类号：TK423．2文献标识码：A文章编号：1671—0630(2007)03—004l-043DNumericalSimulationofIntakeUnevennessforEnginesWangHan，CaiYixi，MaoXiaopingSchoolofAutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity(Zhenjiang212013)Abstract：3Dnumericalsimulationis

3、performedontheflowfieldoftwokindsofintakesystemsof4102dieselengineusingFLUENTsoftware．Theflowcharacteristicsofintakemanifoldshavebeenanalyzedandthemostunevennessratehasbeencalculatedrespectively．Theresultsshowthatthecaseoftheinletinthemiddleofintakesystemcanreducetheun

4、evennessofintake，whichispropitioustointakeandcombustionforengine．Keywords：Engine，Numericalsimulation，Unevenness，Intakemanifold引言流动的模拟计算，得到了流场内各处流体速度的分布对于多缸发动机，各缸进气的不均匀性将直接影和变化情况，计算出了歧管出口处的流体质量流量和进气的最大不均匀度，比较分析出了两种进气管系统响到各缸空气与燃油的混合程度，从而影响燃烧过程的组织，使各缸的燃烧过程产生差异J。所以，进气进气的差异

5、。管系统的结构直接影响到发动机各缸燃烧的质量以及1进气管系统的三维模型发动机的各项性能。由于发动机进气管系统中的气流用PRO／E软件建立的两种进气管系统的三维模运动情况十分复杂，通常将其视为可压缩、非等熵、非型如图1所示，系统由人口端、总管和歧管组成，两系定常流J，加上发动机结构因素的影响，所以利用统的区别在于人口端在进气总管上的位置不同。CFD技术建立三维流动模型，可精确地预测其性能。2网格划分如今，CFD技术作为一种有效的辅助开发工具在内燃机设计中发挥着日益重要的作用儿，其应用软件主用GAMBIT软件对三维模型进行四面体的网格要

6、包括FLUENT、STAR—CD以及AVL—FIRE等。划分(其步长为4)，并设置边界条件，人口端的前端本文将进气管内的气体流动视为三维可压缩定常面设定为质量流量进口边界，各个歧管的出口端面流动，应用PRO／E软件对4102柴油机的两种进气系设定为压力出口边界，其它均为壁面边界，结果如图统分别建立了三维模型，用GAMBIT软件对其进行了2所示。四面体网格的划分，最后用FLUENT软件进行了三维基金项目：江苏省第二批青蓝工程学术带头人专项基金资助项目(苏教师[2002]60号文)作者简介：王晗(1980一)，男，硕士研究生，主要研究方

7、向为内燃机工作过程优化。维普资讯http://www.cqvip.com42小型内燃机与摩托车第36卷k一模型，雷诺兹压力模型，大型艾迪仿真模型等等。本文的模拟计算所选用的是标准k一湍流模型。在标准k一模型中，k和是两个基本未知量，与之相对应的输运方程为J：击(pk)+蠹(=毒[(+)差]+G+G一p一yM+S(1)击cp6，+蠹cp，=毒[(+)毒]+G18詈2，、(G+C3G6)～C2P等+S(2)式中：G是由于平均速度梯度引起的湍动能k的项，代表可压缩湍流中脉动扩张的贡献，c，c：，是经验常数，和分别是与湍动能k和耗散率对应的

8、湍流Prandtl数，S和S由用户定义的源项，是图1进气管系统三维模型湍动粘度，可表示成k和的函数，即：厶2=p(3)标准k一8模型中的常数见表1。表1标准k—s模型中的常系数C1C2O"k1．441．920．091．01．33．2边