张庆才， 高超， 王仁人

(齐鲁工业大学机械与汽车工程学院， 山东 济南 250353)



柴油机螺旋进气道三维数值模拟及其结构优化

张庆才， 高超， 王仁人

(齐鲁工业大学机械与汽车工程学院， 山东 济南 250353)

以计算流体力学(CFD)技术理论为基础，利用三维数值模拟软件AVL-Fire分析新型6160船用柴油机螺旋进气道，得到缸内的流量系数、涡流比以及流场特性云图。通过三维建模软件CATIA将原气道不足之处改进优化，对改进后的螺旋进气道进行稳态和瞬态模拟分析与评价，结果表明：优化后的螺旋气道进气性能提高15%左右，涡流产生能力提高20%左右。

计算流体动力学； 螺旋进气道； 数值模拟； 结构优化

柴油机在进气时，进入气缸的混合气体的质量和混合程度，气体的速度分布及涡流、滚流状况都会不同程度地影响燃烧过程，从而直接影响功率、油耗、扭矩、噪声、稳定性和排放等，因此，进气道设计的质量关系到整机的性能水平。螺旋进气道形状复杂，曲面不规则，对进气影响最大，是进气道设计的难点。对进气道进行评价,决定着进气道的开发工作,进而决定着新机型开发和旧机型改进的成败。

对于传统的螺旋进气道开发设计，首先根据经验设计原型，然后将设计好的原型反复试验，这种方法非常耗时，需要大量的人力财力，结果也容易受到外界条件的影响且具有一定的盲目性。如今计算机技术发展得越来越快，CAD/CFD技术逐渐完善，已成为深入研究气道及缸内气体流动特性的有效方法,为优化进气道结构提供了很大方便。……