1、進氣歧管壓降CFD仿真分析報告編制/日期：校對/日期：審核/日期：批準/日期：汽車工程研究院一、任務來源1.6DCVVT發動機進氣歧管總成的設計分析.二、分析目的本仿真對1.6DCVVT發動機進氣歧管總成的壓降進行了CFD#算分析,主要考察進氣歧管總成的速度流場和壓強分布,觀測流場是否存在漩渦、滯止和高壓區域,如果進氣歧管總成的設計出現較大阻力,那么壓降值一般較大,要求是最終總壓壓降限制在2kpa以下,越小越好.三、模型描述仿真計算所用軟件：前處理：利用CATIA提取出進氣歧管總成的內流外表并運用STARCCM+體分析軟件生成流體網格.求解器：STARCCM+后處理：STARCCM+1、CAD

2、I型進氣歧管總成CADK型如圖1所示,相對應的計算體網格如圖2所示,模型有一個諧振腔進口和四個歧管出口,但由于發動機工作過程每次只有一個進氣歧管進氣而另外三個是相對不進氣的,可視為封閉的狀態故每一個瞬時只有一個出口.計算體網格為以多面體網格為主的混合網格,總網格數約110871個,最小單元4mm對大單元80mm邊界層厚度分兩層共0.4mm諧振腔進口圖1進氣歧管總成CAD模型圖2進氣歧管總成體網格2、模型邊界條件和仿真分析模型因本次分析的主要目的是對進氣歧管總成的壓降進行分析,考察進氣系統的阻力,如果阻力越大那么壓降也就越大.計算邊界條件以及CAD真型由曾隆峰工程師提供：進氣口質量流率：0.08

3、889kg/s出口壓力出口,相對大氣壓力值：0計算工質：空氣空氣密度：1.18415kg/m3空氣動力粘度：1.85508E-5Pa-s仿真模型：采用三維穩態k-湍流模型湍流強度：0.01湍流粘度比：10.0四、結果分析本仿真任務的主要目的是考察進氣歧管總成的內流場和壓降情況,下面將對1.6DCVVT的進氣歧管總成四個進氣歧管分別進行分析.1、進氣歧管1圖3歧管1出口速度流線圖由圖3可知整個進氣歧管總成內流比擬流暢,沒有較大的漩渦區域,最大流速出現在歧管1的彎角處即CAD真型的大曲率處.穩定后,進氣歧管2和3根本上沒有相對流動,只有歧管4稍微有相對流動工歧管4的稍微流動是由什么引起的,有待進一

4、步驗證圖4歧管1出口速度矢量圖圖5歧管1出口壓力云圖由圖4可知諧振腔A處的流速較小導致了圖5中的高壓區,但此處沒有形成太大的滯止區；進氣歧管1的B處和C處的流速比擬高導致了圖5中的低壓區甚至是負壓區.3D皿iDED10112Id151tlEfeMi19(1罰！回2«XX口f1"1|1"九1I加川-IO,_1-三?m|.-*二-1.£一；一ngriM服"'Mnarffluff工fmwa圖6支管1進口相對出口的總壓壓降圖和收斂曲線圖由圖6可知達穩定后的壓降范圍在2230pa左右.2、進氣歧管2VJocHy：Manltudo(tn/s)白3M

5、N.227,135g、5雨&3,次M67.36Q圖7歧管2出口速度流線圖由圖7可知整個進氣歧管總成內流比擬流暢,沒有較大的漩渦區域,最大流速出現在支管2的彎角處即CAD真型的大曲率處.穩定后,進氣歧管3和4出現較弱的相對流動,而進氣歧管1那么為相對靜止狀態無速度流注！諧振腔處有空流,意味此處的無速流,是由歧管3或4引起的還是A處引起的,有待驗證匕國能由nWa/酬&ty(m/s)15cwv帆0g切制沖山CeUReifjiiyeVejodtY即間工員興|005唯翎？斯愉界M32郎JM圖8歧管2出口速度矢量圖圖9歧管2出口壓力云圖由圖8可知諧振腔A處的流速較小并未導致圖9中的高壓區,

6、此處的倒角合理；B處和C處的流速比擬高導致了圖9中的低壓區甚至是負壓區Ws朋昨“.曬口期口用；5力-r七-;=L=iJJ-=sNlMnlNMlngHmnmr-V-mjiTfriirrnertirThs-TdhM104»W由川間ill加制圖10歧管2進口相對出口的總壓壓降圖和收斂曲線圖由圖10可知達穩定后的壓降范圍在2150pa左右.3、進氣歧管3Velocity：Magnitude-(m/s)1,339314.3522736440.37763.38966,01圖11歧管3出口速度流線圖由圖11可知整個進氣歧管總成內流比擬流暢,沒有較大的漩渦區域,最大流速出現在歧管3的彎角處即CAD真

7、型的大曲率處.穩定后,進氣歧管4出現較弱的相對流動,而進氣歧管1和2那么為相對靜止狀態無速度流.Csi1布必仇&布；二世制齒如9vefcwirr'/i)圖12歧管3出口速度矢量圖圖13歧管3出口壓力云圖由圖12可知諧振腔A處的流速較小導致圖13中的偏高壓區；B處和C處的流速比擬高導致了圖13中的低壓區甚至是負壓區.-ItiiuilllMiAexd!JE圖14歧管3進口相對出口的總壓壓降圖和收斂曲線圖由圖14可知達穩定后的壓降范圍在1910pa左右.4、進氣歧管4圖15歧管4出口速度流線圖由圖15可知整個進氣歧管總成內流比擬流暢,沒有較大的漩渦區域,最大流速出現在歧管4的彎角處即

8、CAD真型的大曲率處.穩定后,進氣歧管1相對靜止狀態無速度流而歧管2和3均有較弱的相對流動狀態.圖16歧管4出口速度矢量圖圖17歧管4出口壓力云圖由圖16可知諧振腔A處的流速較小并未導致圖17中的高壓區,但此處沒有形成太大的滯止區；B處和C處的流速比擬高導致了圖17中的低壓區甚至是負壓區.IIM忖咂|前1的憫|肚MMMl如二如.加:那么q*二二七:一*;,21時DM3nMviOlitMVTCfTWlinMwsrtin融圖18進口相對出口的總壓壓降圖和收斂曲線圖由圖18可知達穩定后的壓降范圍在2030pa左右.五、結論及建議根據仿真結果,對進氣歧管總成分析結果如下:1、最大流速均出現在各進氣歧管

9、最大曲率處以及其與諧振腔的連接處,使該處出現低壓甚至是負壓.2、由于諧振腔外表的A處,雖然流速較低,壓強較大,但是沒有形成滯止區導致死角使進氣損失增大,故該處的結構尺寸是可行的.3、穩定壓降均在2000pa左右,因此該進氣歧管總成的進氣損失是可以接受的.4、各個歧管的壓降波動情況如下列圖：岐管壓降數值圖歧管編號岐管編號圖19總壓壓降波動圖由圖19可得4個歧管的總壓壓降波動情況如下表1所示:表1各歧管總壓壓降值波動情況總壓壓降平均值進氣歧管1波動進氣歧管2波動進氣歧管3波動進氣歧管4波動2080pa7.21%3.36%8.17%2.40%雖然歧管3的進氣阻力最小,總壓壓降值也最小,但是會與其它3個