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直喷式涡轮增压汽油机工作过程分析及匹配研究

作　者: 白亚鹤
导　师: 陈国华
学　校: 华中科技大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 汽油机涡轮增压排气管三维设计三维流动模拟
分类号: TK417
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 205次
引　用: 2次
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内容摘要

本文对1.5L自然进气汽油机采用废气涡轮增压技术进行了匹配及工作过程数值分析研究。文中对其燃油喷射方式进行改变,即由进气道喷射改为缸内直喷。根据涡轮增压的要求,为该机型重新设计了排气系统,并对新设计的排气系统进行了三维流动数值模拟及其性能进行了评价。文中,在1.5L气道喷射自然吸气发动机的基础上,以AVL-BOOST软件为工具,建立全模式的涡轮增压缸内直喷汽油机模型。以新建立的模型为基础,对涡轮增压器与缸内直喷汽油机进行了匹配,绘制了发动机与涡轮的联合运行线,分析了涡轮增压器的效率和涡轮的通流量情况。计算了新的涡轮增压发动机的主要性能指标,与原机型进行了对比分析。此时,分析了一维模拟计算条件下排气管压力分布情况,为涡轮增压发动机的三维模拟设计提供了边界条件。利用Pro/Engineer软件在原排气管的基础上重新设计了新的排气系统三维模型。采用FLUENT软件的前处理程序GAMBIT对模型进行了网格自动生成。采用FLUENT软件,选取整个排气循环的几个特征位置进行三维数值模拟,分析不同缸排气时排气管内的流场状态,为涡轮增压发动机排气管设计提供了依据。文中,还将1.5L汽油机废气涡轮增压系统工作过程模拟、匹配与实验结果进行了对比分析。为直喷式汽油机涡轮增压系统设计提供了重要参考。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
主要符号表  8-10
1 概述  10-17
  1.1 前言  10-12
  1.2 汽油机涡轮增压技术的现状及特点  12-15
  1.3 发动机排气系统的3D 设计和CFD 分析  15-16
  1.4 本文的主要工作  16-17
2 废气涡轮增压汽油机工作过程数值分析模型  17-25
  2.1 缸内热力计算  18-20
  2.2 涡轮增压器模拟计算  20-22
  2.3 进排气管流动计算  22-23
  2.4 汽油机缸内喷射  23-24
  2.5 本章小结  24-25
3 汽油机机涡轮增压器的匹配及性能分析  25-39
  3.1 增压系统的选择  26-27
  3.2 增压参数的确定  27-30
  3.3 涡轮增压汽油机模拟计算与分析  30-35
  3.4 各排气支管内的压力变化情况  35-38
  3.5 本章小结  38-39
4 排气管道的设计及三维流动分析  39-64
  4.1 排气管道的三维建模  40-42
  4.2 排气管计算网格的生成  42-43
  4.3 排气管内三维流动模型  43-45
  4.4 排气管内三维流动数值分析  45-62
  4.5 本章小结  62-64
5 全文总结与展望  64-66
  5.1 总结  64-65
  5.2 展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-70
附表  70

直喷式涡轮增压汽油机工作过程分析及匹配研究

内容摘要

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