FSC方程式赛车进气系统的设计和优化
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 FSAE赛事介绍及选题的背景 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-13页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 | 第13-14页 |
| 2 进气系统中流动特性分析及理论设计 | 第14-21页 |
| 2.1 影响发动机充气效率的因素 | 第14-15页 |
| 2.1.1 进气阻力 | 第14页 |
| 2.1.2 进气终了时气缸内的温度 | 第14页 |
| 2.1.3 排气终了时的压力 | 第14页 |
| 2.1.4 压缩比 | 第14页 |
| 2.1.5 配气相位 | 第14-15页 |
| 2.2 提高充气效率的措施 | 第15页 |
| 2.2.1 降低进、排气阻力 | 第15页 |
| 2.2.2 避免对进气气流进行加热 | 第15页 |
| 2.2.3 采用可变气门正时 | 第15页 |
| 2.2.4 采用涡轮增压 | 第15页 |
| 2.2.5 采用谐振进气和可变进气歧管 | 第15页 |
| 2.3 进气管中的能量损失 | 第15-17页 |
| 2.3.1 进气管中的沿程能量损失 | 第16页 |
| 2.3.2 进气管路中局部能量损失分析 | 第16-17页 |
| 2.4 进气系统中的气体动态效应 | 第17-19页 |
| 2.4.1 进气系统中的惯性效应 | 第18页 |
| 2.4.2 进气系统中的波动效应 | 第18-19页 |
| 2.5 进气系统歧管长度的理论计算 | 第19-20页 |
| 2.6 本章小结 | 第20-21页 |
| 3 进气系统一维流体仿真 | 第21-36页 |
| 3.1 一维非定常流体流动的计算模型 | 第21-23页 |
| 3.1.1 质量守恒方程 | 第21-22页 |
| 3.1.2 动量守恒方程 | 第22页 |
| 3.1.3 能量守恒方程 | 第22-23页 |
| 3.2 一维非定常流动的数值解法 | 第23-24页 |
| 3.2.1 有限差分法 | 第23页 |
| 3.2.2 特征线法 | 第23-24页 |
| 3.2.3 有限体积法 | 第24页 |
| 3.3 GT-Power软件介绍 | 第24-25页 |
| 3.4 GT-Power操作界面 | 第25-26页 |
| 3.5 发动机模型的建立 | 第26-30页 |
| 3.5.1 进排气系统一维模型 | 第26-28页 |
| 3.5.2 气缸、曲轴箱模型 | 第28-30页 |
| 3.6 方案设计与分析对比 | 第30-35页 |
| 3.6.1 方案的设计 | 第30页 |
| 3.6.2 方案的分析与对比 | 第30-35页 |
| 3.7 本章小结 | 第35-36页 |
| 4 计算流体动力学理论及模型前处理 | 第36-50页 |
| 4.1 流体力学控制方程 | 第36-38页 |
| 4.1.1 质量守恒方程 | 第36-37页 |
| 4.1.2 动量守恒方程 | 第37-38页 |
| 4.1.3 能量守恒方程 | 第38页 |
| 4.2 三维湍流模型的介绍 | 第38-42页 |
| 4.2.1 三维湍流数值模拟方法 | 第38-41页 |
| 4.2.2 控制方程的离散方法 | 第41-42页 |
| 4.3 进气系统三维模型设计 | 第42-46页 |
| 4.3.1 进气系统限制 | 第42-43页 |
| 4.3.2 进气系统布置方案 | 第43-44页 |
| 4.3.3 进气限流阀设计 | 第44-46页 |
| 4.4 进气系统三维模型的建立及前处理 | 第46-47页 |
| 4.5 边界条件的设置 | 第47-49页 |
| 4.5.1 壁面边界条件 | 第48页 |
| 4.5.2 进出口边界条件 | 第48-49页 |
| 4.6 本章小结 | 第49-50页 |
| 5 进气系统三维流场分析 | 第50-71页 |
| 5.1 进气限流阀的分析 | 第50-57页 |
| 5.1.1 限流阀 6°扩散锥角分析 | 第50-52页 |
| 5.1.2 限流阀 7°扩散锥角分析 | 第52-53页 |
| 5.1.3 限流阀 8°扩散锥角分析 | 第53-55页 |
| 5.1.4 限流阀 9°扩散锥角分析 | 第55-57页 |
| 5.1.5 进气限流阀对比分析 | 第57页 |
| 5.2 进气系统流场特性分析 | 第57-64页 |
| 5.2.1 进气系统内速度场分析 | 第58-60页 |
| 5.2.2 进气系统压力场分析 | 第60-61页 |
| 5.2.3 进气系统速度矢量场分析 | 第61-62页 |
| 5.2.4 进气系统气流流线分析 | 第62页 |
| 5.2.5 四缸同时开启时的气流流动情况 | 第62-64页 |
| 5.3 改进措施 | 第64-66页 |
| 5.4 改进后的进气系统流体分析 | 第66-70页 |
| 5.4.1 单个歧管开启时的流动情况 | 第66-68页 |
| 5.4.2 四个歧管同时开启时的流动情况 | 第68-70页 |
| 5.5 模型的加工制作与应用 | 第70页 |
| 5.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 6 结论 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
