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K157发动机进气过程CFD数值模拟计算

刘长城  
【摘要】: 汽油机进气道-气缸内部的气体瞬时流动状态十分复杂,目前,对其中一些气体的流动规律在本质上还没有清楚的认识,但是,进气过程中进入汽油机气缸内的空气量及其涡流强度对汽油机的性能和排放有着重要的影响。 CFD三维数值模拟是研究汽油机进气过程气体流动状态的重要手段,根据其计算方法和计算机技术可以获取常规研究方法无法得到的大量参数信息,因此,本课题想通过CFD的特性对汽油机内部的流场进行研究。 本文以中国轻骑集团的K157FM摩托车发动机为研究对象,对其进气过程中进气道-气缸内气体流动特性进行CFD三维数值计算。得到不同曲轴转角的速度、压力、湍动能场的分布情况。为以后相关结构的改进和设计再制造提供参考和理论指导。 首先对研究的问题建立数学模型并应用法国达索公司的CATIA三维软件对流体区域进行造型,然后通过GAMBIT前处理器对建立的模型进行处理并进行CFD计算网格的划分然后输出合理的网格文件,最后在CFD流体软件FLUENT中导入网格文件和进行相关技术参数的设定,利用该软件的动态网格技术对气门和活塞的运动规律进行设置和定义,最终完成要研究问题的计算。 对计算结果进行后处理得到形象、直观的图形使数据的内在意义得以充分体现,并对压力场、速度场、湍动能场的分布规律进行理论分析。从而为产品的设计和改进提供了理论依据,在学术和工程上具有重要的实用价值。


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