LJ276QE型汽油机进气流场分析及优化研究

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内燃机在工作过程中需要一套进气系统来为气缸提供稳定的新鲜充量,其进气系统由空气滤清器、进气歧管、空气滤清器与进气管的连接管、缸盖进气道等组成。内燃机中的气体流动十分复杂,并具有三维、不定常流动和流动湍流性强等特点。进气系统的优劣在很大程度上影响了内燃机的动力性、经济性和排放性等性能指标。LJ276QE型发动机是LJ276型汽油机电喷化机型,在电喷化后其原有进气系统已不能满足进气需求,需对其进气系统进行分析并改进设计,以提高其各项性能。   本文首先运用逆向工程的方法扫描得到LJ276QE型发动机的进气歧管和缸盖进气道的数据点云图,然后用UG软件建立了LJ276QE型汽油发动机原进气歧管和缸盖进气道模型,并将其转化成为可供CFD计算的进气系统模型。   然后用CFD软件FLUENT对LJ276QE型汽油发动机的进气歧管、缸盖进气道流场进行计算,得到压力、流速、湍动能等参数。结合原机结构参数,并运用谐振理论设计符合需求的进气总管、谐振腔、进气支管各个结构参数以及布置方位。并用CFD方法优化了进气歧管和缸盖进气道结构,消除流动阻力大的区域,从而提高发动机的充气效率,进而提高发动机的动力性、经济性和排放性能。   通过CFD得到的结果与气道稳流试验台数据相比较,以及通过GT-POWER软件得到的外特性结果与台架外特性试验结果相比较,证明了模拟结果的正确性。最后用GT-POWER软件对比分析优化进气系统优化前后的发动机性能。模拟的结果表明,发动机的性能有了明显的提高,进气系统得到了改良。
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