]3.求解參數(shù)設(shè)置
計(jì)算中假設(shè)流動(dòng)是不可壓縮的，采用迎風(fēng)離散格式，一階隱式格式離散時(shí)間項(xiàng)，壓力與速度耦合算法選擇SILMPLE。設(shè)定管內(nèi)空氣流動(dòng)為可壓縮粘性湍流流動(dòng)，空氣為理想氣體，湍流模型為K-ε-f方程，使用混合壁面函數(shù)描述壁面附近邊界層流體速度、壓力等的分布，且要求貼近壁面的網(wǎng)格的y+值為11?200，殘差小于0.0001。
[0020]4.邊界條件設(shè)置
本次計(jì)算為穩(wěn)態(tài)計(jì)算，進(jìn)出口邊界條件設(shè)置如下所示:進(jìn)口條件中，總壓為10kPa ;進(jìn)口溫度為20°C ?’湍流強(qiáng)度4%，湍流尺度為0.006m。出口條件中，靜壓邊界為97.5kPa。
[0021]5.初始化條件
設(shè)置初始?jí)簭?qiáng)P為98.5kPa，密度P為1.13kg/m3，溫度為300K。
[0022]計(jì)算結(jié)果分析
1.流量
4個(gè)支管的流量是否均勻通常是評(píng)價(jià)進(jìn)氣均勻性的的常用方法，一般要求4個(gè)支管的流量最大最小偏差的差值控制在10%以內(nèi)。
[0023]優(yōu)化前和優(yōu)化后各氣道的流量值，可以看出優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)中，Cylinder2和Cylinder3的流量較大，Cylinderl和Cylinder4的流量較小。這是因?yàn)镃ylinder2和Cylinder3離進(jìn)氣系統(tǒng)入口較近，進(jìn)氣充分；而Cylinderl和Cylinder4離進(jìn)氣系統(tǒng)入口較遠(yuǎn)，進(jìn)氣不充分。
[0024]優(yōu)化前和優(yōu)化后各氣道的流量值偏差，優(yōu)化前的最大偏差和最小偏差分別為
3.657%和-3.682%，4個(gè)支管流量的最大最小偏差為7.339%。優(yōu)化后的最大偏差和最小偏差分別為2.71%和-2.475%，最大最小偏差為5.185%。兩者均滿足進(jìn)氣歧管中流量偏差的評(píng)價(jià)指標(biāo)，不過優(yōu)化后的進(jìn)氣管管流量偏差更小。
[0025]2.流量因數(shù)
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，其流量因數(shù)的偏差必須控制在±4%以內(nèi)。
[0026]優(yōu)化前和優(yōu)化后各氣道的流量因數(shù)值，可以看出優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)中，Cylinderf和Cylinder3的流量因數(shù)較大，Cylinderl和Cylinder4的流量因數(shù)較小，這是因?yàn)榱髁恳驍?shù)趨勢(shì)與流量保持一致。
[0027]優(yōu)化前的最大偏差和最小偏差分別為5.435%和-5.402%。優(yōu)化后的最大偏差和最小偏差分別為3.802%和- 3.682%。優(yōu)化前的進(jìn)氣歧管的流量因數(shù)超過了 ±4%的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通過CAD優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)滿足流量因數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
[0028]流量值和流量因數(shù)值分布均是中間兩個(gè)氣道的值偏大，兩邊氣道的值偏??；優(yōu)化前進(jìn)氣歧管的流量值分布符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而流量因數(shù)分布不符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)氣均勻性不好；優(yōu)化后進(jìn)氣歧管的流量值分布符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并且流量因數(shù)分布也符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；通過CFD分析，可以發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣歧管設(shè)計(jì)中存在的問題，通過對(duì)其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)來(lái)解決問題。
[0029]上述本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
由于采用了將發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管優(yōu)化方法設(shè)計(jì)為包括:建立發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管模型；對(duì)所述模型進(jìn)行分析，模擬得出進(jìn)氣歧管各支路流量和流量因數(shù)以及壓力分布圖，獲得模擬結(jié)果；從所述模擬結(jié)果中獲得壓力損失信息；基于所述壓力損失信息，對(duì)進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；模擬計(jì)算優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管各支路流量和流量因數(shù)及壓力分布圖的技術(shù)方案，即，通過對(duì)優(yōu)化前后的進(jìn)氣歧管和氣道模型分析，從計(jì)算得到的流量、流量因數(shù)及它們的偏差中可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，所以，有效解決了現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管設(shè)計(jì)方法存在設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管容易存在設(shè)計(jì)不合理，需要2次優(yōu)化的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管優(yōu)化方法設(shè)計(jì)合理，優(yōu)化效率較高，優(yōu)化出的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管質(zhì)量較高，不需要2次優(yōu)化的技術(shù)效果。
[0030]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0031]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括: 建立發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管模型； 對(duì)所述模型進(jìn)行分析，模擬得出進(jìn)氣歧管各支路流量和流量因數(shù)以及壓力分布圖，獲得模擬結(jié)果； 從所述模擬結(jié)果中獲得壓力損失信息； 基于所述壓力損失信息，對(duì)進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)； 模擬計(jì)算優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管各支路流量和流量因數(shù)及壓力分布圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管模型具體為:實(shí)際測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管尺寸數(shù)據(jù)，根據(jù)所述尺寸數(shù)據(jù)建立發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述尺寸數(shù)據(jù)建立發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管模型具體包括:建立數(shù)模，進(jìn)行網(wǎng)格劃分，求解參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行邊界條件設(shè)置，設(shè)置初始化條件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管優(yōu)化方法，所述方法包括：建立發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管模型；對(duì)所述模型進(jìn)行分析，模擬得出進(jìn)氣歧管各支路流量和流量因數(shù)以及壓力分布圖，獲得模擬結(jié)果；從所述模擬結(jié)果中獲得壓力損失信息；基于所述壓力損失信息，對(duì)進(jìn)氣歧管結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；模擬計(jì)算優(yōu)化后的進(jìn)氣歧管各支路流量和流量因數(shù)及壓力分布圖，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管優(yōu)化方法設(shè)計(jì)合理，優(yōu)化效率較高，優(yōu)化出的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管質(zhì)量較高，不需要2次優(yōu)化的技術(shù)效果。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號(hào)】CN104866646
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510168242
【發(fā)明人】汪庭文, 黃柳志, 楊軍
【申請(qǐng)人】成都陵川特種工業(yè)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月11日