| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 课题背景、目的和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 改进进气系统的技术手段 | 第10-12页 |
| 1.3 进气系统研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3.1 一维流动模拟国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.3.2 三维流动模拟国内外研究现状 | 第13-14页 |
| 1.4 课题来源和本文的主要工作 | 第14-15页 |
| 第二章 进气系统流动特性分析 | 第15-27页 |
| 2.1 进气系统谐振分析 | 第15-17页 |
| 2.1.1 进气系统压力波的形成 | 第15-17页 |
| 2.1.2 进气管长度对进充量系数的影响 | 第17页 |
| 2.2 进气系统中能量损失分析 | 第17-24页 |
| 2.2.1 进气系统中总能量损失 | 第18-19页 |
| 2.2.2 进气系统中局部能量损失 | 第19-24页 |
| 2.2.2.1 截面积变化引起的能量损失 | 第21-23页 |
| 2.2.2.2 管道曲率引起的能量损失 | 第23-24页 |
| 2.3 进气过程的缸内气体运动 | 第24-26页 |
| 2.3.1 进气涡流 | 第25-26页 |
| 2.3.2 进气滚流 | 第26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 一维仿真对进气系统的研究 | 第27-45页 |
| 3.1 GT-POWER软件简介和研究对象介绍 | 第27-29页 |
| 3.1.1 GT-POWER软件简介 | 第27-28页 |
| 3.1.2 研究对象介绍 | 第28-29页 |
| 3.2 一维仿真计算的基本理论 | 第29-32页 |
| 3.2.1 一维非定常流动基本方程 | 第29-30页 |
| 3.2.1.1 质量守恒方程 | 第29页 |
| 3.2.1.2 动量方程 | 第29-30页 |
| 3.2.1.3 能量方程 | 第30页 |
| 3.2.2 一维非定常流动的数值解法 | 第30-32页 |
| 3.2.2.1 特征线法 | 第31页 |
| 3.2.2.2 有限差分法(FDM) | 第31页 |
| 3.2.2.3 有限体积法(FVM) | 第31-32页 |
| 3.3 整机建模及实验验证 | 第32-38页 |
| 3.3.1 一维整机建模步骤 | 第32-36页 |
| 3.3.1.1 建立基本单缸模型 | 第32-34页 |
| 3.3.1.2 调试单缸模型 | 第34-35页 |
| 3.3.1.3 仿真计算和实验数据验证 | 第35-36页 |
| 3.3.1.4 整机模型的建立 | 第36页 |
| 3.3.2 整机模型的实验验证 | 第36-38页 |
| 3.4 进气系统管道结构对柴油机性能的影响 | 第38-43页 |
| 3.4.1 进气总管直径变化对性能的影响 | 第38-40页 |
| 3.4.2 进气歧管长度变化对性能的影响 | 第40-41页 |
| 3.4.3 进气歧管直径变化对性能的影响 | 第41-43页 |
| 3.5 本章小结 | 第43-45页 |
| 第四章 三维仿真对进气系统的研究 | 第45-88页 |
| 4.1 CFD技术简介及STAR-CCM+软件介绍 | 第45-47页 |
| 4.1.1 计算流体动力学(CFD)简介 | 第45页 |
| 4.1.2 计算流体动力学(CFD)基本步骤 | 第45-46页 |
| 4.1.3 STAR-CCM+软件介绍 | 第46-47页 |
| 4.2 CFD三维仿真的数学模型及其求解方法 | 第47-52页 |
| 4.2.1 流体动力学基本控制方程 | 第47-48页 |
| 4.2.1.1 质量守恒方程 | 第47页 |
| 4.2.1.2 动量守恒方程 | 第47页 |
| 4.2.1.3 能量守恒方程 | 第47-48页 |
| 4.2.2 湍流控制方程 | 第48-51页 |
| 4.2.2.1 湍流模型的分类 | 第48-49页 |
| 4.2.2.2 k-ε双方程模型 | 第49页 |
| 4.2.2.3 雷诺应力方程模型(RSM) | 第49-50页 |
| 4.2.2.4 壁面边界条件的处理 | 第50-51页 |
| 4.2.3 离散方程的求解 | 第51-52页 |
| 4.3 进气管的三维仿真计算及其结构优化 | 第52-69页 |
| 4.3.1 进气管三维建模与导入 | 第53页 |
| 4.3.2 进气管网格的划分 | 第53-55页 |
| 4.3.3 进气管设置边界条件 | 第55-56页 |
| 4.3.4 进气管控制参数的设置 | 第56页 |
| 4.3.5 进气管计算结果分析 | 第56-63页 |
| 4.3.5.1 原机压力云图分析 | 第57-59页 |
| 4.3.5.2 原机速度矢量分析 | 第59-63页 |
| 4.3.6 进气管的结构修改方案 | 第63-69页 |
| 4.3.6.1 优化后压力分析 | 第64-65页 |
| 4.3.6.2 优化后空气流量分析 | 第65页 |
| 4.3.6.3 优化后流速分析 | 第65-69页 |
| 4.4 发动机进气系统整体三维仿真计算分析 | 第69-86页 |
| 4.4.1 进气系统整体三维建模 | 第69-70页 |
| 4.4.2 进气系统网格划分 | 第70-71页 |
| 4.4.3 边界条件和初始条件的设定 | 第71页 |
| 4.4.4 控制参数的设置 | 第71-72页 |
| 4.4.5 计算结果分析 | 第72-86页 |
| 4.4.5.1 进气系统流线分析 | 第72-76页 |
| 4.4.5.2 不同气缸高度速度矢量分析 | 第76-80页 |
| 4.4.5.3 不同气门升程速度矢量分析 | 第80-82页 |
| 4.4.5.4 不同气门升程下压力场分析 | 第82-83页 |
| 4.4.5.6 不同气门升程下湍动能分析 | 第83-85页 |
| 4.4.5.7 不用气门升程下涡流比分析 | 第85-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-88页 |
| 第五章 结论与展望 | 第88-91页 |
| 5.1 全文总结 | 第88-90页 |
| 5.2 工作展望 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-93页 |
| 致谢 | 第93页 |