基于STAR_CCM_发动机进气歧管CFD分析及优化_叶建伟.pdf

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1、第1期内燃机No.12016年2月InternalCombustionEnginesFeb.2016基于STAR-CCM+发动机进气歧管CFD分析及优化叶建伟，陈小东，蒋文萍，欧宗味，卿辉斌（长安汽车动力研究院，重庆401120）摘要：以某款发动机进气歧管为研究对象，用STAR-CCM+软件对进气歧管初始方案与优化方案的质量流量、均匀度及流量系数等进行分析，通过增大进管与谐振腔的对吹面积、调整谐振腔与歧管连接处弧度，有效地降低歧管的压力损失，提高质量流量，改善歧管的流通性及均匀性，为方案的确定及性能评价提供重要的依据。关键词：进气歧管；

2、STAR-CCM+；对吹面积；流通性中图分类号：TK402文献标识码：A文章编号：1000-6494（2016）01-0004-03ComputationalFluidDynamicsAnalysisandOptimizationofEngineIntakeManifoldBasedonSTAR-CCM+YEJianwei,CHENXiaodong,JIANGWenping,OUZongwei,QINGHuibin（PowertrainR&DInstituteofChang'anAutomobile,Chongqing401120）Ab

3、stract:Thispaperwestudiedintakemanifoldofanautomobileengine;massflow,uniformityandtheflowcoefficientofboththeoriginalandoptimizeddesignforintakemanifoldhadbeenanalyzedwithSTAR-CCM+software.Byincreasingtheblowareabetweenintakepipeandresonatoraswellasadjustingtheradianatth

4、eresonator-manifoldconnection,themanifoldpressurelosscouldbeeffectivelyreduced,increasingthemassflowandimprovingflowcapacityanduniformityofmanifold,andhenceprovidingimportantsupportforthedesigndeterminationandevaluation.Keywords:intakemanifold;STAR-CCM+;blowingarea;flowc

5、apacity0引言进气歧管为研究对象，用STAR-CCM+软件对进气歧管的初始方案与最终优化方案的质量流量、均匀进气歧管的流通性对发动机的动力性、经济度及流量系数等进行分析，为方案的确定及性能评性及与整车的匹配性方面有着重要影响，进气歧管价提供重要的依据。的形状、尺寸及布置等决定着发动机的进气效率以[1,2]及各缸充气的均匀性。因此要求各支管流量最1数值计算方法大化且均匀性好，同时也要求内部无强的涡流来降计算流体动力学（ComputationalFluidDynamics，低进气噪声。简称CFD）是通过三维模拟计算和图像后处理，常规的

6、中间进气歧管进气与出气方向基本平可对流体的流动和热传导等物理现象做出系统的分行。由于某款发动机空间布置的因素，歧管的进气析，获得详细的流场信息，减少设计与试验的盲目与出气方向接近垂直，导致进歧管流量降低。为满[3]性，从而缩短开发周期。近年来，随着计算机技足空间布置，同时提高进气量，需对初始方案开展术的发展，CFD仿真技术广泛应用于发动机进气多次优化，来满足工程目标要求。我们以该发动机歧管的设计，可得到进气歧管流通性的信息，还能作者简介：叶建伟（1982-），男，山东菏泽人，工程够直观地模拟系统内气体流动状态，有效地指导进[4]师，主要

7、从事发动机CFD数值模拟研究。气歧管的设计工作。收稿日期：2015-11-11发动机进气歧管形状及内部流体流动异常复第1期内燃机No.12016年2月InternalCombustionEnginesFeb.2016第1期叶建伟，等：基于STAR-CCM+发动机进气歧管CFD分析及优化·5·[5]杂，流动形式为不可压、粘性、非定常的湍流运进口谐振腔进管动，满足质量、动量和能量守恒方程。不同的湍流基于STAR-CCM+发动机进气歧管模型对流体流动的分析结果影响很大，采用高雷诺A数k-ε湍流模型能够较准确地模拟复杂曲线形状CYL1CYL2C

8、YL3CYL4对吹面积CFD分析及优化[6-7]（a）初始方案管道内的湍流运动。1.1网格划分叶建伟，陈小东，蒋文萍，欧宗味，卿辉斌本研究进气歧管模型包括进管、谐振腔、各（长安汽车动力研究院，重庆40112