مطالعه و بررسی تٲثیر هندسه و مواد در عملکرد چندراهه ی ورودی
Investigation of Geometry and Material Properties Effects on the Performance of Intake Manifold
تهران
۱۰۲ ص.
امیرحسین شامخی
متن کامل
کارشناسی ارشد
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
۱۳۹۲
سیستم محرکه خودرو
در این پایاننامه به شبیهسازی یک بعدی و سه بعدی جریان درون چندراهه ورودی موتور 001X و بهبود آن پرداخته شده است. جهت بررسی تٲثیر جنس در شبیهسازی از دو چندراهه آلومینیومی و پلیمری استفاده شد. برای بهبود عملکرد چندراهه ورودی به صورت یک بعدی، ابتدا کل مجموعه موتور در نرمافزار rewoP-TG شبیهسازی گردید و اعتبارسنجی این شبیهسازی، با نتایج تجربی حاصل از تست موتور صورت گرفت. سپس با تغییر ابعاد در چندراهه و بررسی اثر این تغییرات، بهترین حالت انتخاب شد. شبیهسازی سه بعدی چندراهه ورودی توسط نرمافزار tneulF در دو حالت دائم و غیردائم صورت گرفت. با شبیهسازی در حالت دائم افت فشار شاخهها محاسبه و الگوی جریان بررسی گردید، همچنین با استفاده از حل دائم، پارامترهای مورد نیاز جهت حل عددی (باقیماندهها، تعداد شبکهبندی و مدل آشفتگی) به دست آمد. حل غیردائم در سیکل کاری موتور در دور 0003 دور بر دقیقه به صورت گام به گام انجام شده است که هر گام از این حل معادل یک درجه میل لنگ است. شرایط مرزی مورد نیاز جهت شبیهسازی در حالت غیردائم از شبیهسازی یک بعدی به دست آمده است. دبی جرمی عبوری از شاخهها و همچنین پدیده های جریان برگشتی و امواج فشاری جزء نتایج حل غیردائم هستند. در پایان با مشاهده وضعیت جریان در شبیهسازی سه بعدی، پیشنهادهایی جهت بهبود جریان درون چندراهه ورودی ارائه شده است.
In this thesis, one dimensional and three dimensional simulations of flow through the engine X100 intake manifold and flow pattern improvement is investigated. To study the effects of material in the simulation, two aluminum and polymeric manifolds are considered. For the purpose of performance improvement of the intake manifold one-dimensionally, at first, the engine unit was simulated in GT-Power software and the simulation was validated with the results acquired from the real engine tests, then varying the geometrical dimensions and studying the consequences of the variations, the best choice has been selected. The 3D simulation of the manifold is carried out via Fluent software for two states, transient and steady states. For the steady state, the runners pressure drops are estimated and the related flow pattern is studied. Moreover, using the steady state solution, the parameters required for the numerical method )residuals, grid numbers, and turbulence model( has been obtained. The transient simulation has been carried out step by step within the engine cycle for rate of rotation of 3000 rpm for which every step is set on one degree of crank angle. The boundary conditions required for the transient simulation are driven from the one dimensional simulation. The runners flow rate, back flow and pressure waves are part of the transient solution. Finally, observing the flow defects in the 3D simulation, some suggestions are presented for flow improvement in the intake manifold.