基于流动均匀性的进气歧管参数化设计方法的研究

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1、分类号：ＴＫ４１２＋．１单位代码：１０１８３研究生学号：２０１５４２２１１６密级：公开馨吉林大学硕士学位论文学术学位（）基于流动均匀性的进气歧管参数化设计方法的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰａｒａｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｇｎＭｅｔｈｏｄｏｆＩｎｔａｋｅＭａｎｉｆｏｌｄＢａｓｅｄｏｎＦｌｏｗＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙ作者姓名：刘佩根专业：动力工程及工程热物理研究方向：内燃机设计指导教师：袁兆成教授培养单位：汽车工程学院２０１８年６月基于流动均匀

2、性的进气歧管参数化设计方法的研宄ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰａｒａｍｅｔｒｉｃＤｅｓｉｎＭｅｔｈｏｄｏｆＩｎｔａｋｅＭａｎｉｆｏｌｄｇＢａｓｅｄｏｎＦｌｏｗＵｎｉｆｏｒｍｉｔｙ＇’作者姓名：刘佩根专业名称：动力工程及工程热物理指导教师：袁兆成教授学位类别：工学硕士＾２？答辩日期：２０１８年月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作

3、者著作权的。否则商业性使用（但纯学术性使用不在此限），应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：礼丰Ｌ曰期年＜月曰，摘要摘要基于流动均匀性的进气歧管参数化设计

4、方法的研究进气歧管是发动机进气系统的重要组件之一，其结构对进气均匀性、进气阻力均产生重要的影响，进而影响到整机的动力性、经济性、排放性。所以，进气歧管良好的结构是一台性能优良的发动机所不可或缺的。传统的进气歧管的设计，主要依靠的是稳流实验和人员经验，但这种方法的成本比较高，而且需要花费大量的时间。随着计算机技术的发展，越来越多的计算机辅助软件在汽车开发中得到应用。本文使用一维及三维的仿真软件，针对2.0L四缸直列四冲程自然吸气汽油机进行进气歧管设计与分析。首先运用GT-Power一维仿真软件，对目标发动机进

5、行建模。一维模型的建立主要分为三大部分，分别为进气系统、气缸曲轴箱、排气系统。在对一维模型仿真结果与试验数据进行对比验证准确之后，以发动机各转速下的充气效率、扭矩、功率为评价指标，探究进气歧管的支管长度、直径、稳压腔容积、外接管的长度、直径对整机性能的影响规律并结合整机需求确定各参数具体数值。之后，以一维仿真确定的主要结构参数为基础建立进气歧管三维模型。并运用Fluent软件对进气歧管的内流场进行仿真模拟，观察并探讨进气歧管内的压力、速度矢量的分布以及各出口流量及其均匀度。发现进气歧管内部流场存在较大局部阻

6、力，分别存在于支管与稳压腔交汇处，支管最小曲率半径处。且进气歧管进气不均匀度较高。因此，决定对外接管与稳压腔交汇处、稳压腔、支管与稳压腔交汇处、支管最小曲率半径处的结构进行改进。在原有模型的基础上，对外接管与稳压腔的连接方式，稳压腔结构进行改进，并增大支管与稳压腔连接处倒角，支管最小曲率半径值。对改进后的进气歧管再次进行三维仿真分析。发现局部阻力有了明显的降低，进气不均匀度减小，达到进气歧管的设计标准。并将此作为最终设计方案。本文对目标发动机进行进气歧管结构设计的同时，探究了进气歧管参数化设计的一般方法，为

7、以后的进气歧管设计工作提供参考。I吉林大学硕士学位论文关键词：进气歧管，参数化设计，流场分析IIAbstractAbstractResearchonParametricDesignMethodofIntakeManifoldBasedonFlowUniformityTheintakemanifoldisoneoftheimportantcomponentsoftheengineintakesystem.Thestructureoftheintakemanifoldhasanimportantinfluenc

8、eontheintakeuniformityandresistance,whichaffectsthepower,economyandemissionsoftheengine.Therefore,thegoodstructureoftheintakemanifoldisindispensableforagoodengine.Thedesignprocessofthetraditionalintakemanifol