发动机进气系统性能分析研究

论文题目: 发动机进气系统性能分析研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 动力机械及工程

作者: 李景渊

导师: 邓兆祥

关键词: 进气系统,充气效率,进气噪声,数值模拟,试验

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 进气系统是发动机的重要组成部分,进气系统性能严重影响了发动机和整车性能。设计高充气效率、低噪声的进气系统是汽车工程界和学术界一直追求的目标。论文首先进行进气系统的水头损失计算和基于有限体积法进行进气系统稳态流场模拟,综合二者计算结果分析了产生水头损失的主要原因。论文进一步研究了发动机中气动现象的成因以及压力波对进气性能的影响,通过对发动机进气过程的循环模拟分析了三缸发动机进气系统中的压力波及进气性能,在此基础上,研究了进气系统内部各结构参数对压力波和充气效率的影响规律,结果表明:进气系统谐振频率与进气总管长度成反比;谐振频率随着进气总管管径的增加而提高;缩短进气支管长度,谐振频率增加;减小谐振箱容积,进气系统中的压力波波动增强。此外论文还探讨了气缸内的涡流的形成及过程和气缸内气流组织的分布情况。论文基于Helmholtz共振消声原理,针对JL368型发动机设计了进气消声器系统,实验结果表明,进气噪声得到明显降低,功率损失某些典型实验工况有明显变化。在此基础上,论文进一步分析了进气消声器总成对进气系统进气性能的影响,结果表明:消声器本身对进气性能影响较小,引入连接管使进气总管管长改变是导致进气性能显著变化的主要来源。通过对进气系统的性能分析研究,初步尝试了三维数值模拟对进气系统气动现象及气体流动情况的研究,合理利用了亥姆赫兹共振消声原理对进气噪声进行了有效的控制,得到了进气系统性能方面的有益结论,对提高进气系统性能的研究有一定的参考价值。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1．1 问题概述及课题的研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 进气性能的研究现状

1．2．2 进气噪声的研究现状

1．3 本文研究的目的和研究内容

2 气体动力学分析的理论基础

2．1 计算流体力学的理论基础

2．1．1 流体力学方程及模型方程

2．1．2 湍流模型

2．1．3 有限体积法

2．2 进气管中压力波的传播

2．2．1 音速

2．2．2 微弱扰动波

2．2．3 音速的计算公式

3 进气性能分析

3．1 进气系统模型及边界条件的建立

3．1．1 模型的建立及简化

3．1．2 边界条件的确定

3．2 进气系统性能分析

3．2．1 进气系统中的流场分析

3．2．1．1 进气系统流动分析

3．2．1．2 气缸内的气流流动分析

3．2．2 进气系统中的压力波分析

3．2．2．1 进气系统中的压力波及与进气性能的关系

3．2．2．2 进气系统压力波分析

3．3 进气系统结构参数的影响

3．3．1 进气总管长度的影响

3．3．2 进气总管管径的影响

3．3．3 进气支管长度的影响

3．3．4 谐振腔容积的影响

3．4 本章小结

4 进气噪声性能分析

4．1 发动机进气噪声特征及产生机理

4．2 Helmholtz共振消声原理

4．3 JL368Q3进气噪声的控制的控制

4．3．1 三腔并联旁支型共振消声器的设计

4．3．2 进气消声器消声效果的评价

4．3．3 进气消声器对发动机外特性的影响

4．4 进气消声器对发动机进气性能的影响

4．5 本章小结

5 结论

致谢

参考文献

附: 作者在攻读硕士期间发表的论文

发布时间: 2005-11-07

参考文献

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