一、基于逆向工程的柴油机排气道造型研究(论文文献综述)
丛伟[1](2021)在《4A95TD汽油发动机气缸垫设计及其密封性能研究》文中认为随着汽油发动机环保要求的不断提高和动力性能的不断提升,对发动机的密封性能提出了更高的要求,气缸垫的密封性能直接影响到汽车发动机的整体性能和可靠性。本文以4A95TD型汽油发动机为对象对其配套的气缸垫进行了优化设计,分析了不同结构气缸垫对发动机密封性能的影响规律,在此基础上研究了整机装配后螺栓预紧力对于密封性能的影响规律,确定了合理的预紧力数值。(1)采用正/逆向混合建模技术对汽车发动机缸体和缸盖进行了三维模型重构。运用Handyscan 3D激光扫描仪获取了点云数据,采用线切割-硅胶填充的组合方法获取缸盖内部水道气道结构点云数据;运用Geomagic Studio软件对点云进行了预处理,采用正/逆向混合建模方法在CATIA中进行建模;在Solid Works中,对配套螺栓预紧力进行正向建模,根据设计的气缸垫二维图纸对气缸垫进行三维建模,并完成发动机的整机装配,为缸盖-气缸垫-缸体组合结构的数值仿真分析奠定基础。(2)根据所研究发动机的设计参数结合材料的压缩回弹实验数据确定了发动机气缸垫的选型和材料牌号,通过设计计算和仿真优化,确定了气缸垫的初步结构和建立了三维实体模型,完成了缸盖-气缸垫-缸体的装配。(3)基于ANSYS Workbench仿真平台对所设计的气缸垫组合结构进行数值模拟,并将仿真结果与试验结果进行对比分析。对发动机整机装配体模型进行稳态场分析,研究了气缸垫在螺栓预紧力的作用下的静力学特性,将分析结果与面压试验结果进行对比分析,验证了密封垫设计的合理性和仿真结果正确性;为了改善气缸垫片的密封性能、提高其疲劳寿命,基于多目标遗传算法对气缸垫结构进行优化设计,完成了气缸垫的最终设计。(4)对设计的汽油发动机气缸垫进行了疲劳校核。通过疲劳试验获取了气缸垫在1000万次机械载荷作用下气缸垫的受力与位移情况,对优化后的气缸垫结构进行了静动态特性校核,最终验证了所设计的气缸垫能够满足疲劳设计寿命的使用要求。(5)对发动机缸盖-气缸垫-缸体组合结构进行了流-热-固双向耦合场有限元分析。依据冷却液速度矢量图、发动机整体温度分布云图以及气缸垫的应力分布云图综合考虑实际工作条件后,基于多目标遗传算法对螺栓预紧力进行了优化调整,从而提高整机的密封性能。本文设计的气缸垫已在锦州光和密封实业有限公司得到应用,应用结果表明发动机的密封性能和寿命得到提高,为汽车发动机整机性能和可靠性的提高奠定了基础。
江国海[2](2021)在《NGD3.0柴油发动机气缸垫设计及密封性能研究》文中认为随着柴油发动机动力和性能的不断提高,对其密封性提出了更高的要求,目前,研究人员对提高发动机密封性的研究重点主要集中在发动机功率以及燃料燃烧是否充分等方面。密封性能作为发动机使用性能的重要指标之一,虽已有科研人员对其进行了相关研究,但主要依靠设计人员的经验对其进行设计,在一定程度上阻碍了发动机密封性能的提高。本文以NGD3.0柴油发动机为研究对象,从产品开发的最底层,对发动机与之配套的气缸垫进行了设计,并对发动机整机密封性能进行了深入研究。研究内容主要包含以下几个部分:(1)采用逆向工程技术完成了柴油发动机气缸体和气缸盖的模型重构。运用Handyscan 3D手持激光扫描仪获取了发动机点云数据,用硅胶翻模技术得到了气缸盖内部复杂水道的结构参数;通过Geomagic Studio软件对点云数据进行了预处理,采用逆向/正向混合建模的方法在CATIA中完成了气缸体和气缸盖的模型重构;在Solid Works中,对发动机配套的螺栓进行正向建模,根据后续配套设计的气缸垫二维图纸对气缸垫进行正向建模,并完成了柴油发动机的整机装配。(2)根据柴油发动机气缸体和气缸盖结构参数以及性能参数,设计配套气缸垫。完成了气缸垫材料选择、结构选型以及理论密封力的计算;根据气缸体、缸盖结构,对密封筋的布局进行了合理安排和设计,并对其上所涉及的缸口、水孔、油孔以及螺栓孔等筋形结构进行了设计,最终完成了气缸垫设计。(3)对发动机垫片在密封性能上所表现出的结构非线性,基于有限元技术进行了稳态场研究。通过压缩回弹实验获取了气缸垫的压缩回弹曲线,根据获得的压缩回弹曲线完成了气缸垫材料属性的定义;运用ANSYS Workbench软件,采用简化气缸垫的方法对发动机进行了非线性分析;通过将数值模拟与面压实验的密封力的数据进行比较后,误差在合理范围内,整机密封力达到密封性能的要求,验证了所设计的气缸垫在密封性能上的合理性与可靠性。(4)考虑非线性因素影响,采用模拟压缩回弹实验的方法,将气缸垫密封涂层厚度和功能层厚度对发动机密封性能的影响进行了深入研究。得到了密封涂层厚度、功能层厚度与气缸垫密封性能的关系;通过插值拟合的方法确定出了最佳的功能层厚度与密封涂层厚度。通过调整气缸垫的涂层与功能层厚度,提高了气缸垫的密封性。(5)采用ANSYS Workbench软件对NGD3.0柴油发动机进行了多物理场的耦合分析,深入研究了流-热-固三场耦合作用下,得到了发动机的冷却液速度分布、整机温度分布以及整机位移等结果;探究了整机在冷却液、热应力和机械载荷的联合作用下,柴油发动机的密封性能。通过对整机进行上述的系列化分析,验证了所设计的气缸垫能够满足整机密封性能需求,发动机的密封性能得到了有效提高。(6)对设计的柴油发动机气缸垫进行了疲劳试验。通过疲劳试验获取了气缸垫在1000万次机械载荷作用下,气缸垫的受力与位移情况,最终验证了所设计的气缸垫能够满足疲劳设计寿命的使用要求。
胡魁[3](2020)在《某摩托车发动机气缸盖振动噪声特征分析与降噪改进设计》文中研究表明摩托车多以单缸发动机为主,其发动机噪声问题极大的困扰着人们。随着人类对声音品质的需求越来越高,如何降低发动机表面辐射噪声受到越来越多的摩托车生产企业的重视。本文以此为出发点,结合某企业产品开发实际,以某款摩托车150CC发动机为研究对象,针对其发动机在高转速过程中振动噪声大,分析其振动噪声特征,并提出改善其表面辐射噪声的有效措施。本文首先对某款摩托车发动机表面近场噪声试验测试,分析了该机6500rpm声压频谱,确定中高频2500~5000Hz噪声声压值较大。然后对该发动机进行近场声强试验,确定了气缸盖为该机主要辐射噪声源。其次,建立气缸盖三维模型和有限元分析模型,计算出气缸盖前六阶的固有频率和振型。接着,采用锤击法进行了气缸盖试验模态的获取。通过对气缸盖计算和试验模态比较,验证模型的正确性。然后,进行了该机气缸盖噪声辐射部位的仿真分析。本文以4500rpm、6500rpm、8500rpm三种不同的发动机转速获取得到了最大缸内压力、进排气门最大落座力以及最大冲击频率,并以此作为有限元模型中的激励输入条件对发动机气缸盖进行了振动响应分析,分别计算了该机气缸盖表面振动速度,并确定了6500rpm时气缸盖表面振动速度最大。接着,通过以6500rpm气缸盖表面的振动速度作为边界条件,采用边界元法计算了气缸盖表面辐射噪声的声强级。通过气缸盖表面辐射噪声分布云图,得到气缸盖表面辐射噪声的主要噪声源位于两端的进气口及排气口,以及火花塞部位及后部面散热片部位。最后,本文由试验和仿真分析得到的该机气缸盖声源部位,提出降低振动噪声的改善措施:将气缸盖散热片与气缸盖本体的连接处壁厚由3mm分别调整为4mm及5mm。通过对这两种改进方案进行了噪声辐射仿真对比分析,得到壁厚为5mm的方案发动机在2500-5000Hz这个频带噪声下降最大,噪声值下降了10d B左右。因此选定了壁厚为5mm的调整方案。同时对选定的方案,进行了发动机近场噪声试验,在中高频区域2500-5000Hz,改进型发动机的辐射噪声比原机降低了7~9d B,与仿真结果吻合度较高。并且发动机气缸盖最高工作温度、发动机最大功率和最大扭矩等都能达到有关发动机企业规范(标准)的要求,改进效果显着。
王雪丰[4](2017)在《非道路单缸直喷柴油机燃烧和排放性能的优化研究》文中研究说明我国小功率非道路柴油机多数机型是单缸柴油机,单缸柴油机生产、使用及出口量大已是中国内燃机行业的特色之一。随着我国对非道路柴油机排放标准不断加严,开展单缸柴油机的低排放机理和低排放技术方案优化的研究具有学术意义和工程应用价值。研究以S1100卧式水冷单缸直喷柴油机为研究样机,以试验研究与模拟计算相结合的方法,从机内净化和机外净化两方面对柴油机进行排放控制技术研究。机内净化围绕油气混合和燃烧的“数量、时间、空间”关系开展对燃烧过程的研究:通过进、排气道结构的优化提高气道的流通系数,增加了气缸的进气量,改善燃烧使比油耗降低,标定工况NOx排气的体积浓度和烟度也由原来的712×10-6、3.1 BSU分别降低到594.3×10-6和2.2 BSU。优化后样机过量空气系数为1.68,较原机的1.36增加24.4%,说明混合气的“数量”关系对性能有重要影响。通过调整供油提前角改变燃烧始点随曲轴转角(“时间”)的变化来控制NOx的排放,将标定工况下的NOx排放浓度控制在450×10-6左右,初步确定供油提前角为10°CA。通过燃烧室形状结构改进、控制压缩余隙等方法减少无效燃烧空间、优化喷油嘴流量和喷油油束在燃烧室的空间分布的方法,实现“空间”高效利用、改善油气混合的空间均匀性,进而实现快速燃烧,达到改善柴油机性能、降低排放的目的。通过测量S1100柴油机优化前后气缸压力的变化,计算分析其燃烧优化降低排放的机理。柴油机初次排放试验结果已低于国三排放标准限值,但PM的劣化余量偏小。机外净化通过安装含有DOC的一体式净化消声器,同时降低CO、HC、PM的排放量,使得各排放物的劣化余量增大,保证柴油机在有效寿命内满足排放限值要求。使用研究的优化方案试验,S1100柴油机标定工况(11 kW/2200 r/min)比油耗为250.2 g/(kW·h),较原机的272.2 g/(kW·h)降低了8.1%;烟度为1.6 BSU,较原机的3.1 BSU降低了1.5 BSU。整机CO、HC+NOx、PM排放试验结果分别为0.38、5.63、0.41 g/(kW·h),与原机相比分别降低了94.2%、40.2%和43.1%,S1100柴油机可以满足我国非道路柴油机第三阶段排放要求。研究工作形成的技术路线可为同类柴油机满足中国国三排放标准提供技术参考。
郭盛场[5](2016)在《4190ZLC型柴油机排气道流通特性数值模拟及结构优化》文中研究表明发动机进排气系统内的气体流动复杂,直接影响发动机的充气效率、废气排放和换气损失,换气过程的好坏决定燃烧过程的优劣,进而影响发动机的动力性、经济性和排放性。当排气道结构设计不合理时,排气过程的缸内压力将下降迟缓,排气不够顺畅,在排气冲程将更多的消耗活塞的推出功。本研究以4190ZLC型柴油机排气道为研究对象,以优化流通特性为目的,采用气道稳流试验和数值模拟方法对排气流动进行分析,发现结构不合理之处,进而对不合理之处进行改进,最终确定排气系统的整体优化方案。首先,采用AVL定压差方法对排气道进行稳流试验,得到不同气阀升程的流量系数试验值;其次,采用逆向工程方法获取排气道几何模型,建立与排气道稳流试验台“稳压箱-模拟缸套-气阀-气阀座-气道”相应的排气系统几何模型;然后,在AVL FIRE软件平台上对排气道进行仿真计算,对比流量系数的仿真值与试验值,验证了模型的准确性;接着,通过对三维流场进行详细的分析,找出了排气道结构不合理之处,为该机排气道流通特性的结构优化提供依据;最后,应用传统的结构优化方法,根据流场分析结果对排气道进行优化。研究结果表明:原机排气道、排气阀座紧靠气缸的位置、气阀座和气阀等处存在不合理的流动损失,其中排气道和排气阀座相对缸盖位置对流通性能影响较大,气阀座和气阀对流通性能影响较小;对排气系统整体结构优化后,流量系数大幅提高,平均流量系数提高16.71%,流动性能得到改善。该研究为柴油机排气流道的优化提供理论依据。
鲁祯[6](2014)在《基于多重约束条件复杂曲面内燃机切向气道参数化研究》文中研究说明气道性能的优劣,直接影响着内燃机缸内气体的流动和燃烧状况,进而影响内燃机的动力性、经济性和排放特性。内燃机气道,受气体流动特性、空间结构、铸造及加工工艺等多重约束条件限制,具有复杂的空间曲面结构,有关内燃机气道的设计及性能的评价一直是内燃机研究开发的重点之一。鉴于此,本课题围绕内燃机气道开展了稳态流动特性的评价方法、气道参数化设计及气道敏感性分析等系列研究。针对国内外现有的气道稳流评价方法不合理假设过多,不能对内燃机瞬态工况下充气效率、涡/滚流比等进行预测难题,根据理论分析,提出了一种基于气道稳流试验结果进行瞬态气道性能预测的方法,该方法充分考虑了内燃机瞬态工况下缸内压力变化、气体流动状态、充气效率、涡流和滚流的演变规律、残余废气、压缩比等因素,摒弃了传统评价方法中缸内压力恒定、充气效率为100%、气体不可压缩等不合理假设条件,建立了内燃机气道稳态工况和瞬态工况的对应关系,首次实现了内燃机不同转速下充气效率以及涡/滚流比的准确预测,该模型在某柴油机上进行了试验验证,结果表明:采用该评价方法预测的内燃机充气效率与试验值一致,实验值与预测值的偏差小于4%。开展了切向气道的全参数化设计研究。针对切向气道,提出并定义了18个气道参数,同时对三维软件Pro/E进行了二次开发,构建了基于这些参数的气道生成系统,仅通过所定义的18个气道参数的输入,实现了切向气道的全参数化设计。在此基础上,采用气道稳流试验模拟方法,分别研究了Av、Ab、Hv、Ah、Ar、Ac等关键气道性能参数对气道性能的影响规律,研究表明:气道的流通截面与进出口壁面对气流的导向作用对气道的稳态流动特性有决定性的影响。在保持一定流通截面的基础上,性能参数对气道的流通能力影响较小,对涡/滚流比有较大的影响。其中,对于柴油机切向气道,进气道出口壁面对气流的垂直导向作用使涡流比的变化幅度达到20%,进气道出口壁面对气流的水平导向作用使涡流比的变化幅度达到15%;对于汽油机切向气道,进气道入口壁面对气流导向作用使滚流比的变化幅度达到4%,进气道出口壁面对气流导向作用使滚流比的变化幅度达到10%。为了对气道的参数进行优化,基于关键气道参数构建了人工神经网络预测模型,结合遗传算法,以内燃机气道性能系数为目标函数,对气道的参数优化进行了系统研究。研究表明:采用人工神经网络预测的气道性能与数值模拟结果具有较好的一致性,其中流量系数的偏差小于1%,涡/滚流强度的偏差小于1.5%。该优化方法在某汽油机气道上进行了数值模拟验证,优化结果显示,该汽油机气道最大气门升程下的流量系数在保持不变的基础上,滚流强度提高了6.12%。通过遗传算法在气道设计中应用,实现了对切向气道性能参数的优化调整,从而突破了传统基于经验和数据库进行气道开发的局限性,实现了进气量和气流运动形式彼此制约下气道性能的最优化。气道设计及优化完成之后,针对缸盖在生产过程中由于铸造及加工偏差引起的气道结构变形,可能会导致气道性能的突变,使内燃机机整体性能下降的现象,对某柴油机切向气道开展了敏感性研究,系统的分析了倾斜、偏心以及胀大三种主要缺陷对气道性能的影响规律,研究表明:这三种缺陷对柴油机切向气道流通能力的影响较小,对涡流比有较大的影响。当倾斜缺陷达到1°时,涡流比的最大偏差为9.3%;当偏心缺陷达到1.5mm时,涡流比的最大偏差为19.6%,当胀大缺陷达到1mm时,涡流比的最大偏差为7.8%。
黄志平[7](2011)在《柴油机螺旋进气道设计与研究》文中认为柴油机工作过程及整机性能的好坏与供油系统和喷油情况、进气系统和气流组织以及燃烧室形状三者(简称油、气、室)之间的匹配情况有着因果关系。对于中小型高速直喷式柴油机,因其需要较强的进气涡流、压缩挤流和燃烧紊流,其进气道一般做成螺旋的或切向的形状。螺旋进气道由于相对于切向气道涡流强度更大、容积效率小被广泛应用于单缸柴油机中。因此对螺旋进气道的结构参数和布置位置的研究显得尤为重要。本文通过对比目前广泛应用于螺旋进气道设计的正向设计和逆向设计方法,对柴油机螺旋进气道的造型设计进行研究。基于表达式参数方程的正向设计方法,可以快速、准确的完成新型螺旋进气道的研制。而通过逆向软件Imageware的进气道逆向设计方法可以精确的对已有螺旋进气道反求。为了深入了解螺旋进气道结构参数对其涡流比和流量系数的影响,并设计出满足单缸柴油机设计要求的螺旋进气道。本文通过三维建模软件UG设计了具有不同入口形状、入口高度、螺旋段高度和螺旋段夹角的11种螺旋进气道方案。对不同设计方案的螺旋进气道的气道稳流模拟试验表明:在螺旋进气道的设计中涡流比与流量系数总体呈现此消彼长的趋势;在涡流比一定的条件下,螺旋进气道形状设计的好坏对流量系数起着至关重要的作用。由于进气门偏心率(气缸中沿径向的位置)影响气缸内气流的均匀性、同向性和流速以及气门盘区域的回流,所以螺旋进气道的布置位置同样十分重要。对进气门偏心率的计算显示:在0.2~0.33的偏心率范围内,流量系数较大,处于最佳区域;选择偏心率为0.33~0.41时,可以取得一个相对较大的涡流比值。最后通过FIRE对进气过程进行瞬态模拟计算并揭示了缸内涡流、滚流等气流在缸内的形状、大小和数目随曲轴转角的变化关系。
雷基林[8](2011)在《高效低污染非道路卧式柴油机关键技术研究》文中研究表明非道路柴油机是我国农业机械、工程机械、林业机械、内河机动船、发电机组以及水泵等的主要配套动力,我国现有非道路卧式柴油机因售价低以及冷却方式和结构的限制,技术发展严重滞后,主要表现在:体积大、比质量大、升功率低,可靠性低、寿命短,冷却效果差,燃油经济性差、噪声和排放污染物严重。针对现有非道路卧式柴油机存在的技术问题,提出了开发高效低污染非道路卧式柴油机需解决的关键技术方案,开展了以下研究工作。(1)针对进气系统,研究了螺旋进气道结构及其流动特性的影响关系针对柴油机螺旋进气道复杂的自由曲面特征,通过建立螺旋段表面空间三维曲线方程组数学模型和启用曲线关联特性,研究了一种柴油机螺旋进气道正向设计方法。结合气道稳流实验,建立了气道流动仿真模型,研究了螺旋进气道直流段和螺旋段几何结构参数、进气门位置对气道和缸内气体流动特性的影响关系,分析了进气道的关键结构参数和敏感部位。(2)针对冷却系统,研究了卧式柴油机冷却水套结构及其流动特性针对新型高效低污染非道路卧式柴油机的技术要求,选择了强制冷却闭式循环系统,设计了冷却水套结构方案。在不同工况下试验测试了水套内冷却水流量、温度和压力,建立了冷却水流动的数值模拟仿真模型,分析了水套内冷却水流动性能,研究了不同结构参数对冷却水流动和换热的影响关系,优化了原方案冷却水套结构和水泵流量。(3)研究了活塞组动力学特性及其影响因素针对卧式柴油机活塞组件动力学特性,试验研究活塞、缸套热负荷作用下的温度场分布,建立了活塞组件动力学仿真模型。采用正交分析方法,研究了活塞和活塞环结构参数对活塞组二阶运动、机油耗以及漏气量等活塞组动力学特性的影响关系。(4)高效低污染非道路卧式柴油机的设计通过对燃烧系统的设计与优化匹配试验、冷却系统、润滑系统、活塞组件、配气机构等部件的设计与分析以及总体布置,设计了一款新型高效低污染非道路用卧式两缸柴油机,其结构特点及性能指标如下:(1)结构紧凑、重量轻。自然吸气柴油机产品总质量221kg,比质量6.05kg/kW;废气涡轮增压功率强化后2D25ZL总质量227kg,比质量4.54kg/kW。(2)燃油经济性好。自然吸气柴油机外特性最低燃油消耗达到224g/(kW·h),标定功率工况点有效燃油消耗率为234g/(kW·h);增压中冷柴油机外特性最低燃油消耗达到221g/(kW·h),标定功率工况点有效燃油消耗率为246g/(kW·h)。发动机最经济有效燃油消耗区宽广,动力适配范围宽。(3)润滑油消耗低。自然吸气柴油机标定功率工况下平均机油耗0.299 g/(kW·h),平均机油燃油消耗比为0.127%;增压中冷柴油机标定功率工况下平均机油耗0.293 g/(kW·h),平均机油燃油消耗比为0.119%。(4)排气污染物低,可靠性高。自然吸气柴油机满足非道路国Ⅱ排放限值的要求,并通过了1000小时可靠性试验检验。
崔洪江[9](2011)在《YC6T柴油机进排气系统性能仿真及优化研究》文中指出柴油机的进排气系统直接决定着进入气缸的新鲜空气量、气体涡流运动和排气压力波的利用,是保证燃烧质量的重要因素之一。设计良好的进排气系统可以使柴油机在一定的转速范围内增加充气量、改善燃烧过程、提高功率和扭矩,降低燃油消耗率和烟度。本文以YC6T柴油机进排气道为研究对象,进行了试验与三维CFD仿真计算及结构优化研究。首先分别对进排气道进行稳流试验,得出进排气道在不同气门升程时的流量系数和进气道的涡流比,经计算得到进排气道Ricardo平均流量系数;其次采用逆向工程的方法获取YC6T柴油机进排气道三维几何模型,使用网格工具对进排气道三维模型进行网格划分,然后在AVL FIRE软件平台中加载边界条件、设定流体计算所需湍流模型和数学方程,完成进排气道在不同气门升程时的CFD计算。在模拟计算气体流经进气道过程时,根据流动状态设定不同区域的湍流模型,保证了模拟气体流动过程的准确性。计算值与试验值进行对比表明:采用分区域设定湍流模型的模拟计算结果精度高于全流场被单一设定为一种湍流模型。计算模型可以用来预测与评价进排气道性能;最后在充分分析了进排气道流场分布图的基础上对局部结构不合理的地方进行修改,得到气道多种结构优化方案。进气道最终结构优化方案的平均流量系数提高12%,平均涡流比也有所提高,但没有增加进气阻力,排气道的结构优化方案使平均流量系数提高9.68%。为企业提供了柴油机进排气道设计和优化的理论计算依据及工程模型。
张杰[10](2010)在《二四冲程变换发动机进排气流场仿真分析》文中研究指明本文结合本田SDH125-2型四冲程发动机建立二四冲程变换发动机数学模型,并利用试验数据对四冲程模式下的进排气流场CFD仿真进行参数修正。利用修正后参数进行二冲程模式下三种配气定时方案的进排气流场CFD仿真,通过分析对比三种方案初步确定适合二冲程模式的进排气配气定时,为二冲程模式凸轮轴的设计提供依据。主要内容如下:(1)结合本田SDH125-2型四冲程发动机,用CATIA设计软件对二四冲程变换发动机进行逆向建模。其中气缸铺层、进排气道铺层数模建立是为实现发动机活塞和进排气门动网格运动作准备。(2)用GAMBIT前处理软件对二四冲程变换发动机数模进行网格划分和边界条件设定,并在FLUENT中进行发动机活塞和进排气门动网格的设定,使其具备进行进排气流场瞬态仿真的条件。(3)对本田SDH125-2型四冲程发动机进行台架试验,利用试验数据确定二四冲程变换发动机的四冲程模式进排气流场仿真初始条件。并利用试验数据对四冲程模式仿真参数进行修正,使参数修正后的仿真结果与试验数据相吻合。(4)利用修正后的仿真参数分别对二冲程模式下的三种进排气配气定时方案进行进排气流场CFD仿真,并分析对比三种方案的流场仿真结果,初步确定出适合二冲程模式的进排气配气定时,为二冲程模式配气机构设计提供参考。本文提出了对发动机进排气流场进行计算流体力学仿真来设计发动机进排气配气定时的方法,提高发动机研发效率。
二、基于逆向工程的柴油机排气道造型研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于逆向工程的柴油机排气道造型研究(论文提纲范文)
(1)4A95TD汽油发动机气缸垫设计及其密封性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景与目的 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 逆向工程技术 |
1.2.2 汽车密封性能研究现状 |
1.2.3 CAE技术 |
1.3 课题的研究意义 |
1.4 课题研究的主要内容 |
2 基于正/逆向混合技术的发动机数模重构 |
2.1 正/逆向混合设计的基本思想 |
2.1.1 正向设计软件介绍 |
2.1.2 逆向设计软件介绍 |
2.1.3 正/逆向混合建模的基本流程 |
2.2 4A95TD型汽油发动机的模型重构 |
2.2.1 点云数据采集前准备 |
2.2.2 点云数据采集 |
2.2.3 点云数据预处理 |
2.2.4 模型重构 |
2.3 误差分析 |
2.4 螺栓模型的建立 |
2.5 本章小结 |
3 气缸垫设计 |
3.1 气缸垫密封机理分析 |
3.1.1 气缸垫密封机理 |
3.1.2 气缸垫片密封过程 |
3.2 气缸垫主要参数确定及结构设计 |
3.2.1 气缸垫类型的确定 |
3.2.2 压缩率与回弹率计算 |
3.2.3 材料选取 |
3.2.4 结构设计 |
3.3 整体装配 |
3.4 本章小结 |
4 汽油发动机组合结构稳态场非线性有限元分析 |
4.1 稳态场非线性类型 |
4.1.1 材料非线性 |
4.1.2 几何非线性 |
4.1.3 接触非线性 |
4.2 发动机组合结构稳态场非线性有限元分析预处理 |
4.2.1 赋予材料属性 |
4.2.2 接触状态设置 |
4.2.3 结构离散化 |
4.2.4 施加边界条件 |
4.3 发动机组合结构稳态场非线性有限元分析求解与后处理 |
4.3.1 求解 |
4.3.2 面压试验 |
4.3.3 数值模拟结果后处理 |
4.4 数值模拟压缩回弹试验与疲劳试验 |
4.4.1 压缩回弹试验 |
4.4.2 疲劳试验 |
4.4.3 数值模拟气缸垫压缩回弹试验与疲劳试验 |
4.5 本章小结 |
5 发动机密封系统流-热-固双向耦合研究 |
5.1 流-热-固耦合基础 |
5.1.1 流-热-固耦合分析的重要性 |
5.1.2 耦合基本方程 |
5.2 ANSYS流-热-固双向耦合的实现 |
5.2.1 流体分析设置 |
5.2.2 瞬态温度分析设置 |
5.2.3 瞬态结构分析设置 |
5.2.4 设置迭代次数与结果 |
5.3 流-热-固三场双向耦合分析 |
5.3.1 结果分析 |
5.3.2 螺栓预紧力分布的优化 |
5.4 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表学术论文情况 |
致谢 |
附录 4A95TD型汽油发动机气缸垫二维图纸 |
(2)NGD3.0柴油发动机气缸垫设计及密封性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的来源、研究背景和目的 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 逆向工程技术 |
1.2.2 汽车发动机气缸垫 |
1.2.3 CAE技术 |
1.3 课题的研究方法 |
1.4 课题的研究意义 |
2 NGD3.0 柴油发动机三维模型建立 |
2.1 逆向/正向混合建模技术要点 |
2.2 发动机点云数据采集 |
2.2.1 实验设备 |
2.2.2 数据采集获取 |
2.3 数据预处理 |
2.3.1 降噪滤波 |
2.3.2 点云数据精简补缺 |
2.3.3 建立坐标系与对齐坐标系 |
2.4 模型重构 |
2.4.1 模型重构的理论基础 |
2.4.2 模型重构 |
2.5 误差分析与检测 |
2.6 正向建模与发动机整机装配 |
2.7 本章小结 |
3 NGD3.0 柴油发动机气缸垫设计 |
3.1 现代发动机密封垫设计流程 |
3.2 气缸垫密封原理和失效形式 |
3.2.1 密封原理 |
3.2.2 气缸垫的失效形式 |
3.3 气缸垫片选型与分类 |
3.3.1 气缸垫的选型 |
3.3.2 气缸垫材料分类 |
3.4 气缸垫设计简要计算 |
3.4.1 燃气密封面压计算 |
3.4.2 密封安全系数计算 |
3.5 垫片主要结构设计 |
3.5.1 设计依据与原则 |
3.5.2 密封垫设计要求 |
3.5.3 气缸垫尺寸设计原则与尺寸公差确定 |
3.5.4 整体水孔密封筋布局 |
3.5.5 气缸垫结构设计 |
3.6 气缸垫技术要求与安装要求 |
3.7 本章小结 |
4 气缸垫密封性能非线性有限元稳态场研究 |
4.1 结构非线性研究 |
4.1.1 结构非线性概述 |
4.1.2 非线性求解概念 |
4.2 确定分析类型、定义材料属性 |
4.3 网格类型与网格划分 |
4.3.1 基本网格类型 |
4.3.2 网格划分 |
4.4 接触类型与接触算法 |
4.5 确定边界条件施加载荷与约束 |
4.6 结果后处理 |
4.7 本章小结 |
5 气缸垫涂层厚度与功能层厚度对密封性能的影响 |
5.1 有限元模拟压缩-回弹实验 |
5.1.1 压缩回弹实验机原理 |
5.1.2 构建模型和设置材料属性 |
5.1.3 划分网格与接触对设置 |
5.1.4 约束与载荷 |
5.1.5 设置求解器和查看结果 |
5.1.6 模拟压缩回弹实验结果分析 |
5.2 涂层厚度对气缸垫密封性能的影响 |
5.3 功能层厚度对垫片密封性能的影响 |
5.4 调整气缸垫涂层厚度与功能层厚度 |
5.5 本章小结 |
6 柴油发动机多物理场耦合分析研究 |
6.1 耦合分析理论基础 |
6.1.1 流体场的理论基础 |
6.1.2 温度场的理论基础 |
6.2 耦合分析模型处理 |
6.3 发动机整机流-热双向耦合分析 |
6.3.1 流体场分析设置 |
6.3.2 温度场分析设置 |
6.3.3 载荷步设置与结果 |
6.4 发动机流-热-固三场耦合分析 |
6.5 耦合分析下的密封性研究 |
6.6 本章小结 |
7 气缸垫疲劳试验 |
7.1 疲劳试验目的与意义 |
7.2 试验方法 |
7.2.1 试验气缸垫样品 |
7.2.2 试验设备 |
7.3 试验过程 |
7.4 试验结果分析 |
7.5 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表学术论文情况 |
致谢 |
附录 NGD3.0 柴油发动机气缸垫二维图纸 |
(3)某摩托车发动机气缸盖振动噪声特征分析与降噪改进设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 当前国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 发动机表面噪声试验分析 |
2.1 发动机高速噪声大分析 |
2.2 发动机表面噪声源识别 |
2.2.1 噪声源识别方法 |
2.2.2 发动机近场噪声源识别 |
2.3 小结 |
第三章 发动机气缸盖模型建立及振动响应分析 |
3.1 模态分析理论 |
3.2 气缸盖模型的建立 |
3.2.1 气缸盖三维模型的建立 |
3.2.2 气缸盖有限元模型建立 |
3.3 气缸盖传递特性分析 |
3.4 气缸盖模态分析 |
3.4.1 气缸盖计算模态分析 |
3.4.2 气缸盖试验模态分析 |
3.5 气缸盖的振动响应分析 |
3.5.1 缸内混合气体燃烧压力获取 |
3.5.2 气门落座力的获取 |
3.5.3 气缸盖振动响应分析 |
3.6 小结 |
第四章 气缸盖表面声强模拟及分析 |
4.1 气缸盖边界元模型的建立 |
4.2 气缸盖声强计算场点网格建立 |
4.3 气缸盖声强计算结果分析 |
4.4 小结 |
第五章 气缸盖降噪改进设计及噪声分析 |
5.1 发动机气缸盖的改进设计 |
5.2 改进型气缸盖振动响应分析 |
5.2.1 改进型气缸盖模态分析 |
5.2.2 改进型气缸盖动力响应分析 |
5.3 改进型气缸盖噪声仿真分析 |
5.4 改进型气缸盖传递函数特性分析 |
5.5 气缸盖改进效果试验分析 |
5.5.1 噪声改进效果及整车性能测试分析 |
5.5.2 改进型气缸盖温度测试分析 |
5.5.3 发动机性能测试分析 |
5.6 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(4)非道路单缸直喷柴油机燃烧和排放性能的优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 小功率非道路柴油机排放法规 |
1.3 小功率非道路柴油机的国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本课题主要研究内容 |
第二章 S1100柴油机原机试验分析及进、排气道的优化 |
2.1 S1100柴油机基本参数和试验仪器介绍 |
2.2 S1100柴油机性能试验与分析 |
2.3 S1100柴油机进、排气道的优化 |
2.3.1 进、排气道的研究方法 |
2.3.2 提高进、排气道气体流通能力的试验方法及误差分析 |
2.3.3 原进、排气道流通截面分析及优化 |
2.3.4 进、排气道优化后整机性能和排放试验结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 S1100柴油机燃烧系统性能优化及模拟计算 |
3.1 优化供油提前角控制NO_x排放 |
3.1.1 NO_x生成机理分析及危害 |
3.1.2 降低NO_x排放的主要措施和单缸柴油机可用技术分析 |
3.1.3 匹配最优供油提前角降低NO_x排放 |
3.2 S1100柴油机燃烧室结构优化分析 |
3.3 油束分布与燃烧室形状的匹配优化 |
3.4 燃烧过程的模拟计算 |
3.4.1 几何模型与动网格的建立 |
3.4.2 初始参数的确定 |
3.4.3 计算模型的选取 |
3.4.4 计算模型的验证 |
3.5 燃烧室优化模拟分析 |
3.5.1 燃烧室内流场分布 |
3.5.2 燃烧室内当量空燃比分布 |
3.5.3 燃烧室内温度场分布 |
3.5.4 污染物排放变化 |
3.6 本章小结 |
第四章 S1100柴油机整机排放试验和优化前后燃烧特性 |
4.1 S1100柴油机油嘴流量匹配及机内净化后的排放试验结果 |
4.1.1 S1100柴油机油嘴流量匹配试验 |
4.1.2 机内净化后的排放试验结果分析 |
4.2 S1100柴油机机内净化前后燃烧特性分析 |
4.2.1 机内净化前后缸内压力的变化分析 |
4.2.2 机内净化前后放热率的变化分析 |
4.3 负荷特性下的排气温度、过量空气系数和燃油经济性 |
4.4 机内净化+DOC的排放试验结果分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文 |
(5)4190ZLC型柴油机排气道流通特性数值模拟及结构优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 现代气道研究方法 |
1.2.2 排气道流动国外研究现状 |
1.2.3 排气道流动国内研究现状 |
1.3 论文主要内容及技术路线 |
第2章 排气道气体流动的数学模型及求解 |
2.1 气体运动控制方程 |
2.2 湍流模型 |
2.3 边界条件 |
2.3.1 进出口边界条件 |
2.3.2 壁面边界条件 |
2.4 控制方程的离散 |
2.4.1 离散方法 |
2.4.2 离散格式 |
2.5 控制方程的求解 |
2.6 控制方程求解的收敛准则 |
2.7 本章小结 |
第3章 排气道稳流试验研究 |
3.1 气道评价方法 |
3.1.1 Ricado评价法 |
3.1.2 FEV评价法 |
3.1.3 AVL评价法 |
3.2 稳流试验装置 |
3.3 测量步骤与结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 柴油机排气道流通特性数值模拟及分析 |
4.1 AVL FIRE软件简介 |
4.2 排气系统三维建模 |
4.3 网格划分 |
4.4 边界和初始条件 |
4.5 数学方程 |
4.6 模型验证 |
4.7 排气道三维流场分析 |
4.8 本章小结 |
第5章 排气道流通特性的结构优化 |
5.1 排气道的设计 |
5.2 排气阀座相对缸盖位置的设计 |
5.3 阀座的设计 |
5.4 气阀的设计 |
5.5 排气系统整体结构优化 |
5.6 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(6)基于多重约束条件复杂曲面内燃机切向气道参数化研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
图清单 |
表清单 |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 内燃机气道研究现状 |
1.3 内燃机气道研发流程 |
1.4 本课题主要研究内容 |
第二章 气道稳态流动性能评价方法的研究 |
2.1 内燃机气道稳态流动性能测试 |
2.2 内燃机气道稳态流动性能评价 |
2.3 新评价方法 |
2.4 本章小结 |
第三章 气道设计方法的研究 |
3.1 气道逆向设计 |
3.2 气道正向设计 |
3.3 本章小结 |
第四章 气道参数对气道稳态流动特性的影响规律研究 |
4.1 稳态数值模拟验证 |
4.2 柴油机切向气道性能参数的研究 |
4.3 汽油机切向气道性能参数的研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于遗传算法和神经网络的进气道参数优化研究 |
5.1 遗传算法概述 |
5.2 遗传算法在内燃机领域的应用 |
5.3 基于遗传算法与神经网络的进气道参数优化 |
5.4 人工神经网络 |
5.5 进气道参数优化方法验证 |
5.6 本章小结 |
第六章 气道敏感性稳态流动试验研究 |
6.1 气道敏感性研究内容 |
6.2 试验方案设计 |
6.3 试验结果分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(7)柴油机螺旋进气道设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 国内外研究动态 |
1.2.1 国外研究动态 |
1.2.2 国内研究动态 |
1.3 本课题研究的主要内容 |
第二章 螺旋进气道正逆向设计 |
2.1 引言 |
2.2 柴油机螺旋进气道的正向设计 |
2.3 柴油机螺旋进气道的逆向设计 |
2.3.1 气道点云三维数据采集 |
2.3.2 气道点云空间点处理过程 |
2.3.3 空间曲线处理过程 |
2.3.4 自由曲面处理过程 |
2.3.5 曲面评估与分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 气道稳流模拟计算 |
3.1 引言 |
3.2 气道性能评价方法 |
3.3 计算网格划分 |
3.4 求解器设置 |
3.4.1 边界条件 |
3.4.2 控制方程的离散 |
3.4.3 流场数值计算方法 |
3.4.4 FIRE求解器参数设置 |
3.5 气道稳态模拟计算结果分析 |
3.5.1 计算结果分析 |
3.5.2 空间流线分布 |
3.6 进气门偏心率计算 |
3.7 本章小结 |
第四章 进气过程瞬态模拟计算 |
4.1 引言 |
4.2 湍流模型 |
4.3 动网格划分 |
4.4 计算初始条件设定 |
4.5 结果分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 进一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士学位期间参与项目及发表论文 |
(8)高效低污染非道路卧式柴油机关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第—章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 非道路卧式柴油机的发展现状 |
1.2.1 非道路卧式柴油机市场现状 |
1.2.2 非道路卧式柴油机技术现状 |
1.2.3 非道路柴油机面临的挑战 |
1.3 国内外相关理论和技术研究现状 |
1.3.1 螺旋进气道结构及燃烧系统匹配研究 |
1.3.2 冷却水套结构及其流动特性研究现状 |
1.3.3 活塞组件动力学特性研究进展 |
1.4 课题研究的主要内容 |
第二章 螺旋进气道结构及其流动特性影响关系研究 |
2.1 螺旋气道参数化建模研究 |
2.1.1 螺旋段参数化建模方法研究 |
2.1.2 直流段参数化建模的研究 |
2.1.3 螺旋气道整体模型的生成 |
2.2 流体流动的基本控制方程 |
2.3 螺旋气道计算模型的建立及试验验证 |
2.3.1 气道计算网格模型的生成 |
2.3.2 边界条件与初始值的设置 |
2.3.3 进气道稳态流动试验及计算模型的验证 |
2.4 螺旋气道结构对流动特性影响关系研究 |
2.4.1 气道最小截面几何形状对气道流动特性的影响分析 |
2.4.2 气道入口形状和涡流室高度对气道流动性能的影响 |
2.4.3 螺旋段结构参数对气道流动特性的影响 |
2.4.4 进气门偏心率对进气道流动特性的影响 |
2.5 小结 |
第三章 卧式柴油机冷却水套结构及其流动特性研究 |
3.1 卧式柴油机冷却水套结构设计 |
3.2 冷却水套水流实验 |
3.2.1 试验方案及测点布置 |
3.2.2 试验结果与分析 |
3.3 冷却水流动仿真模型的建立及试验验证 |
3.3.1 冷却水套有限元网格模型的生成 |
3.3.2 数学模型及初始和计算的边界条件 |
3.3.3 仿真模型的验证 |
3.4 CFD计算结果与分析 |
3.4.1 水套整体CFD分析 |
3.4.2 缸体水套CFD分析 |
3.4.3 缸盖水套CFD分析 |
3.4.4 缸盖上水孔流量分析 |
3.5 冷却水套结构对卧式柴油机冷却水流动影响 |
3.5.1 影响冷却水流动的结构参数分析 |
3.5.2 冷却水套结构参数对冷却水流场的分析 |
3.6 水套结构及水泵流量的优化 |
3.6.1 水套结构的优化 |
3.6.2 水泵流量的优化 |
3.7 小结 |
第四章 活塞组动力学特性及其影响因素研究 |
4.1 相关理论简介 |
4.1.1 活塞动力学的控制方程 |
4.1.2 活塞环组动力学模型 |
4.1.3 润滑油消耗模型 |
4.2 活塞与缸套工作温度场测试 |
4.2.1 活塞工作温度场的测量 |
4.2.2 缸套工作温度场的测量 |
4.3 活塞组件动力学仿真模型的边界条件及试验验证 |
4.3.1 活塞体的径向刚度分布 |
4.3.2 活塞与缸套热态型面 |
4.3.3 缸内燃烧压力的测试 |
4.3.4 活塞环的表面形状 |
4.3.5 机油耗试验与仿真模型的验证 |
4.4 活塞结构参数的影响关系研究 |
4.4.1 配缸间隙的影响 |
4.4.2 活塞头部间隙的影响关系研究 |
4.4.3 活塞销偏心对二阶运动的影响 |
4.4.4 活塞裙部中凸点位置对二阶运动的影响 |
4.4.5 基于正交方法的多因素分析 |
4.5 活塞环组结构参数的影响关系研究 |
4.5.1 活塞环开口间隙的影响 |
4.5.2 活塞环切向弹力的影响 |
4.5.3 活塞环背隙的影响 |
4.5.4 活塞环侧向间隙对机油耗的影响 |
4.5.5 活塞环摩擦表面型线对机油消耗的影响 |
4.6 小结 |
第五章 高效低污染非道路卧式柴油机的设计 |
5.1 设计原则与要点 |
5.2 新型非道路卧式柴油机的总体布置 |
5.3 燃烧系统设计与试验匹配研究 |
5.3.1 燃烧室的设计与试验匹配 |
5.3.2 喷油系统的试验匹配 |
5.3.3 进气道的设计与试验匹配 |
5.4 机体结构轻量化设计及研究 |
5.4.1 机体结构设计 |
5.4.2 机体结构刚度和强度研究 |
5.5 其它系统和结构的设计 |
5.5.1 冷却系统 |
5.5.2 润滑系统 |
5.5.3 活塞组 |
5.5.4 配气机构的设计与优化 |
5.6 发动机性能试验 |
5.6.1 外特性试验 |
5.6.2 万有特性试验 |
5.6.3 排放特性试验 |
5.6.4 可靠性试验 |
5.7 卧式双缸柴油机的功率强化 |
5.8 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作总结 |
6.2 论文的创新点 |
6.3 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
附录B 攻读学位期间获得的授权专利 |
附录C 攻读学位期间获奖情况 |
附录D 攻读学位期间参与的科研项目 |
附录E 攻读学位期间开发产品的主要证书 |
(9)YC6T柴油机进排气系统性能仿真及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 计算机仿真技术在柴油机性能研究方面的应用 |
1.3 柴油机进排气系统的研究方法 |
1.4 柴油机进排气系统仿真研究的国内外发展概况 |
1.4.1 国外研究概况 |
1.4.2 国内研究概况 |
1.5 本文的主要工作 |
1.6 本章小结 |
第2章 柴油机气缸内与进排气系统工作过程数学模型 |
2.1 气缸内工作过程的基本微分方程式 |
2.1.1 缸内过程的基本微分方程 |
2.1.2 气缸周壁传热 |
2.1.3 燃烧过程计算 |
2.2 进排气系统工作过程的基本微分方程式 |
2.2.1 管内一维非定常流动的基本方程 |
2.2.2 一维瞬态有限体积法 |
2.2.3 进排气管热力过程计算 |
2.2.4 中冷器热力计算 |
2.3 三维流动仿真的数学模型 |
2.3.1 控制方程 |
2.3.2 湍流模型 |
2.3.3 边界条件 |
2.4 本章小结 |
第3章 柴油机气道稳流试验与三维CFD计算 |
3.1 气道评价方法 |
3.1.1 Ricardo评价方法 |
3.1.2 FEV评价参数 |
3.2 气道稳流试验 |
3.3 试验结果 |
3.3.1 进气道试验结果 |
3.3.2 排气道试验结果 |
3.4 气道三维几何模型建立 |
3.4.1 逆向工程 |
3.4.2 气道三维几何模型 |
3.5 稳压箱-气道-气缸几何模型的网格划分 |
3.6 柴油机气道三维CFD计算 |
3.6.1 边界条件 |
3.6.2 方程的离散和求解 |
3.6.3 湍流模型在气道CFD计算中的应用 |
3.7 进排气道CFD计算结果验证 |
3.7.1 进气道计算结果与试验值的对比 |
3.7.2 排气道计算结果与试验值的对比 |
3.7.3 误差分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 气道流场分析及改进方案 |
4.1 进气道流场分析 |
4.1.1 进气道流场分布图 |
4.1.2 进气道流场分析 |
4.2 排气道流场分析 |
4.2.1 排气道流场分布图 |
4.2.2 排气道流场分析 |
4.3 气道结构优化 |
4.3.1 进气道改进方案 |
4.3.2 排气道改进方案 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
5.1 全文工作总结 |
5.2 未来工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间公开发表论文 |
致谢 |
(10)二四冲程变换发动机进排气流场仿真分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 二四冲程变换发动机开发现状分析 |
1.2.1 国外二四冲程变换发动机的研发情况 |
1.2.2 国内二四冲程变换发动机的研发情况 |
1.3 发动机进排气流场三维模拟仿真研究的国内外现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 课题来源 |
1.5 本课题主要研究内容及研究方法 |
1.5.1 课题研究内容 |
1.5.2 课题研究方法 |
第2章 计算流体力学仿真概述 |
2.1 CFD 概述 |
2.2 多维流体流动基本控制方程 |
2.2.1 连续性方程 |
2.2.2 N-S 方程 |
2.3 湍流模型 |
2.4 FLUENT 简介 |
2.5 本章小结 |
第3章 四冲程发动机数模建立及流场分析前处理 |
3.1 逆向设计简介及点云采集 |
3.1.1 CATIA 逆向设计简介 |
3.1.2 发动机实体点云采集 |
3.2 燃烧室数模建立及前处理 |
3.2.1 涡型燃烧室逆向建模 |
3.2.2 涡型燃烧室数模前处理 |
3.3 气缸铺层数模建立及前处理 |
3.3.1 气缸铺层数模建立 |
3.3.2 气缸铺层数模前处理 |
3.4 进排气道数模建立及前处理 |
3.4.1 发动机进排气道CFD 数模建立 |
3.4.2 发动机进排气道数模前处理 |
3.5 进排气门铺层数模建立及前处理 |
3.5.1 进排气门铺层数模建立 |
3.5.2 进排气门铺层数模前处理 |
3.6 进排气流场仿真数模装配及网格划分 |
3.7 本章小结 |
第4章 发动机四冲程模式试验研究及进排气流场瞬态仿真对比 |
4.1 发动机四冲程模式试验研究 |
4.1.1 试验介绍 |
4.1.2 发动机四冲程试验条件 |
4.1.3 发动机四冲程试验分析 |
4.2 发动机四冲程模式进排气流场瞬态仿真前处理设置 |
4.2.1 瞬态仿真初始状态显示 |
4.2.2 建立仿真求解模型 |
4.2.3 进排气门运动设置 |
4.2.4 发动机瞬态仿真动网格生成策略 |
4.2.5 其它瞬态模拟边界条件设置 |
4.3 进排气流场瞬态仿真结果分析及试验对比 |
4.3.1 进排气模拟结果分析 |
4.4 进排气流场瞬态仿真试验修正与流场分析 |
4.4.1 瞬态仿真参数修正 |
4.4.2 参数修正后瞬态仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 发动机二冲程模式进排气流场仿真 |
5.1 传统二冲程模式发动机介绍 |
5.2 二四冲程变换发动机二冲程模式介绍 |
5.3 二四冲程变换发动机二冲程模式配气定时研究 |
5.3.1 配气定时方案及相应前处理设置 |
5.3.2 三种配气定时方案的流场分析对比 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
作者简介 |
四、基于逆向工程的柴油机排气道造型研究(论文参考文献)
- [1]4A95TD汽油发动机气缸垫设计及其密封性能研究[D]. 丛伟. 辽宁工业大学, 2021(02)
- [2]NGD3.0柴油发动机气缸垫设计及密封性能研究[D]. 江国海. 辽宁工业大学, 2021(02)
- [3]某摩托车发动机气缸盖振动噪声特征分析与降噪改进设计[D]. 胡魁. 华南理工大学, 2020(05)
- [4]非道路单缸直喷柴油机燃烧和排放性能的优化研究[D]. 王雪丰. 江苏大学, 2017(01)
- [5]4190ZLC型柴油机排气道流通特性数值模拟及结构优化[D]. 郭盛场. 集美大学, 2016(04)
- [6]基于多重约束条件复杂曲面内燃机切向气道参数化研究[D]. 鲁祯. 天津大学, 2014(11)
- [7]柴油机螺旋进气道设计与研究[D]. 黄志平. 昆明理工大学, 2011(05)
- [8]高效低污染非道路卧式柴油机关键技术研究[D]. 雷基林. 昆明理工大学, 2011(05)
- [9]YC6T柴油机进排气系统性能仿真及优化研究[D]. 崔洪江. 大连海事大学, 2011(09)
- [10]二四冲程变换发动机进排气流场仿真分析[D]. 张杰. 燕山大学, 2010(08)