毕业设计（论文）-fsae赛车排气系统设计与分析

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1、上海工程技术大学毕业设计（论文）FSAE赛车排气系统设计与分析目录摘要1ABSTRACT20引言41绪论41.1大学生方程式汽车大赛简介41.2FSAE赛车排气系统与民用车性能取向比较61.3赛事规则的限制72排气系统基本原理82.1排气系统在发动机中的基本作用82.2排气系统设计基本理论82.2.1压力波在管道中传播特性和气柱谐振效应概述92.2.2谐振效应在排气歧管设计中的运用92.2.3消声器设计原理123排气系统设计方案分析123.14出2布置123.24出2出1布置133.34出1布置143.4布置方案选择154排气系统设计

2、154.1排气歧管设计154.1.1基本参数计算154.1.3集合器位置选择184.1.4排气歧管管路管路排布方案选择201上海工程技术大学毕业设计（论文）FSAE赛车排气系统设计与分析4.2排气歧管工艺分析及制造过程分析264.2.1歧管工艺与材料264.2.2歧管制造过程分析304.3集合器设计与工艺分析344.4消声器设计355用FLUENT有限元分析软件分析排气管385.1流体力学与CFD分析简介与流体性质简介385.2网格划分与边界条件设置395.3排气气流云图分析416改进方案436.1设计方案缺陷分析436.2改进方案4

3、47总结和建议457.1总结457.2建议46参考文献48译文49原文说明581上海工程技术大学毕业设计（论文）FSAE赛车排气系统设计与分析摘要本论文以2011第二届FSAE中国大学生方程式汽车大赛为设计背景，设计并且制造一辆方程式赛车的排气系统。整个设计过程在满足大赛规则的基础上，降低排气系统重量、提高排气效率和发动机动力表现、工艺性能满足制造要求。本文主要工作是完成了赛车排气系统的参数的设计计算，排气系统的性能分析和排气管的加工制作。（1）根据排气管设计的要求，选择排气管的设计思路，完成排气管关键参数的计算和排气管的布置方案；（

4、2）使用CATIA软件完成排气系统的三维建模，并导入有限元分析软件Fluent进行排气性能分析。分析结果表明，所设计的排气系统能够满足FSAE赛车的要求；（3）根据所设计的排气管参数，输出工程图纸，完成了排气管的加工制作，并根据加工制作存在的问题，提出了排气管设计的进一步意见。本课题的研究和制造为今后FSAE赛车排气系统的设计与制造提供参考，总结了设计与制造过程汇总的经验和教训。具有一定的工程价值。关键词：排气系统，谐振效应，消声器，弯管1上海工程技术大学毕业设计（论文）FSAE赛车排气系统设计与分析ExhaustsystemDesi

5、gnofFSAEcarABSTRACTBasedonthe2011FormulaSAE-China,thesecondcollegestudentformulacarcompetitioninChina,thisparewastodesignandmanufactureaexhaustsystemforFormularacingcar.Thedesignedexhaustsystemshouldfulfilltherequirementoflowmass,higherpowerperformanceandeasyfabrication

6、,onthebasisofFSAErules.ThemaintaskforthispaperistodesignandanalysisofexhaustsystemforFSAEcar.（1）Basedonthecharacteristicsofexhaustsystem,designtheorywasselected,thenthemainparameterofexhaustsystemweredetermined,andalsothearrangementofexhaustpipes.(2)TheCATIAsoftwarewasu

7、sedtoestablishthe3-Dmodel.ThemodelwasimportedintoFluentsoftwaretoanalysistheperformanceofdesigenedexhaustsystem.ResultsshowedthatthedesighedexhaustheadcanmeettherequirementofFSAEcar.(3)Theexhaustsystemwasfabricatedaccordingtothedesign.Thefutureimprovementoffabricationwa

8、sproposedimprovetheperformanceofexhaustsystem.Thispaperisbothsummeryofdesignandfabricationofexhaustsystem1上海工程