进气系统设计计算报告

计算公式单位P发动机额定功率kWg发动机额定功率时的燃油消耗率g/kW.hα额定功率时的过量空气系数 1.2-2A燃烧1kg燃油所学的理论空气量kgγ空气密度（标准状态下）kg/m³Q额定空气体积流量m³/h 计算公式单位Q修正系数，Q=5-6，消声器级别越高，Q越大n发动机额定功率下的转速r/mini缸数τ冲程数Vst发动机排量LKt增压比V消声器理论所需容积L 计算公式单位n发动机额定功率下的转速r/minZv充量系数Vst发动机排量m³f冲程数Qi＝n×Zv×Vst/60/f Qi内燃机进气流量m³/sTs内燃机进气温度KTe内燃机排气温度或者涡轮增压器出口温度Kv消声器前插入管的气流速度m/s Qo=Q×Te/Ts Qo内燃机排气流量m³/s F=Qo/v=πd1²/4F流通面积㎡d1=sqrt(4F/π)d1消声器进气管直径m 计算公式单位V=πab×L V消声器理论所需容积LL消声器长度mma消声器长半轴mmb消声器短半轴mmm扩张比9~16 S=πab S筒体截面积mm²S0=πd1²/4S0排气管截面积mm²d1排气管内径mmL/D纵横比消声器规格(mm)L/D排气管规格(mm)消声器理论容积(L)进气系统计算参数排气系统计算(消声器容积确定）参数排气系统计算(消声器进气管径即排气管直径确定）参数排气系统计算(消声器及排气管尺寸确定）参数排气系统计算(实际消声器及排气管尺寸确定）。

卡车进气系统设计与计算卡车进气系统设计与计算摘要本论文主要研究卡车进气系统的设计与计算问题。

在介绍卡车进气系统的基本原理以及现有技术的基础上，构建了基于CFD仿真的进气系统模型，并分析了系统的流场分布、压力分布等。

通过对比不同进气系统的运行参数，选取最佳方案，并对其进行经济性和实用性的分析，以达到优化卡车进气系统的效果。

关键词：卡车进气系统；CFD 仿真；最佳方案；经济性；实用性第一章绪论1.1 研究背景卡车作为一种重要的物流工具，其性能直接影响到物流行业的发展和效率。

进气系统作为卡车发动机的重要组成部分，直接影响到卡车的性能和经济性。

因此，研究卡车进气系统的优化设计和计算问题，对提高卡车性能和经济性具有重要意义。

1.2 研究内容本论文主要研究卡车进气系统的设计与计算问题，包括以下内容：（1）卡车进气系统的基本原理和现有技术的概述；（2）基于CFD仿真的进气系统模型构建，并分析系统的流场分布、压力分布等；（3）对比不同进气系统的运行参数，选取最佳方案；（4）对最佳方案进行经济性和实用性分析；（5）总结并提出未来的研究方向。

第二章卡车进气系统的基本原理和现有技术2.1 进气系统的作用进气系统是指将外部空气引入发动机中，并通过混合、压缩、点火等成为可燃气体，从而产生动力的系统。

进气系统的作用是将干净、充足的空气送入发动机中，以便发动机能够发挥出最佳性能。

2.2 进气系统的结构组成卡车进气系统由进口道、空气滤清器、进气歧管、节气门、进气道、增压器、进气冷却器和进气口等组成。

2.3 现有技术的发展趋势随着科技的不断发展，进气系统的技术也在不断的升级和改进，主要包括增压技术、直喷技术、泰坦机技术等。

第三章基于CFD仿真的进气系统模型构建3.1 建立进气系统的数学模型本论文采用CFD仿真技术，建立了卡车进气系统的数学模型。

通过对流体运动方程、物质守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程的求解，可以得到进气系统的流场分布图和压力分布图。

进气系设计规范根据发动机对进气量的需求计算空滤器的流量允许范围，并选择合适的空滤器增压机计算公式：Qe= n (转) × V 排 × 130%×60/1000/2(m3/h)CY4102BZLQ：Qe= n (转) × V 排 × 130%×60/1000/2=2800*3.856*1.3*0.006/2=421m3/h（1109010Z11QZ-caS进气流量为600m3/h）非增压机计算公式：Qe= n (转) × V 排 × 80%×60/1000/2(m3/h)JM495:Qe= n (转) × V 排 × 80%×60/1000/2=4800*2.693*0.8*0.006/2=310m3/h (1109010Z412进气流量为430m3/h)（考虑到管路中，进气阻力产生的压力降，故选择空滤器时，将空滤器流量设为发动机进气需求量的1.3倍左右）2、中冷器的选择：根据发动机对进气量的需求计算出中冷器所需的降温能力（或所需面积），根据其降温能力（或所需面积）选择适当的中冷器 。

（附1109020N3QZ-uh0的选择、计算过程）3、空滤器位置的确定及出气口方向的选择：根据总布置要求选择空滤器的位置，并决定是否加用支架，然后根据空滤器与发动机的相对位置选择适当的出气口方向。

4、管路设计要求：根据空滤器与增压器之间的相对位置以及增压器与中冷器、中冷器出气管与发动机进气管的相对位置设计管路，同时，必须考虑到气流的顺畅性及其他分组是否会与进气管路干涉。

管路设计时，一般选择“软管--钢管--软管”的设计方案，尽量选用软管过弯，必要时可用钢管过弯，但钢管不得多于一处弯角。

钢管与软管之间采用过盈配合，钢管的外径应该大于软管的内径1～2mm，以避免软管脱落；同样，在变径处，尽量选择软管，因为采用钢管变径，必须拼焊，这样会降低钢管的强度以及钢管的外观。

进气系统设计计算进气口位置：进气系统的设计须满足以下条件：●避免机舱内热空气吸入●避免雨滴和雾气直接吸入●避免排气灰尘吸入●从空滤器至涡轮增压器入口之间的进气管必须由耐蚀材料制成●进气系统使用的分离式接头(如罩与空滤器外壳的接头)必须位于空滤器上部●进气系统必须能够进行定期维护，且进行维护时不需要打开空滤器和涡轮增压器之间进气系统的任何部件●尽可能低的系统阻力，以保证最大限度的利用柴油机功率●进气系统部件之间的接头和其它接合处，比如与空压机的接头，必须保持有效密封，避免灰尘或其它污染物进入过滤空气中。

进气口尺寸应设计得足够大，且没有锐弯和面积改变，为减小阻力，还应有平滑的转换导管来与进气管相连。

发动机舱应充分通风，来发散出这些热量。

为保护热敏元件，发动机连续运转时机舱内的最高温度不允许超过（推荐）空滤器的选择及布置：一、根据发动机厂家推荐在2200rpm是所需空气流量为1500m3/h，结合以下计算：1发动机性能参数：发动机型号：L340额定功率Ne(kW)：2505额定转速n(r/min)：2200:排量Vh(L)：8.9（C系统8.3）空滤器流量VG（m3/h）的确定⑴增压后发动机所需的空气流量V（m3/h）的确定V=Vh×n/2×60/1000=8.9×2200/2×60/1000=587.4（m3/h）⑵发动机所需理想状态空气量Vo（m3/h）的确定（汽车设计理论）V o=ε×(T oT)0.75×V×ηvo×ψs式中：V o-发动机所需理想状态空气量（m3/h）大气环境温度（k）取313（273+40）；T-增压中冷后气体温度（k）取333（273+60）（要求不高于环境温度的20）；ηvo-充气效率取0.87（推荐）；ψs-扫气效率取1.05 ε-增压比2.18 V o=2.18×（313333）0.75×587.4×0.87×1.05=1116.67（m3/h）⑶空压机流量Vk（m3/h）的确定（推荐为320L/min）bVk=Vkh×nk×601000 式中：Vkh-空压机公称排量（L）；nk-空压机的转速（r/min）; Vk=0.229×1400×601000=19.2（m3/h）⑷空滤器流量VG的确定（空滤器流量上述设计的储备流量）VG=1.066×（V o+Vk）=1.066×（1116.67+19.2）=1212（m3/h）L考虑到以后布置功率加大380马力发动机结合两者得出按照发动机厂家的推荐空滤器流量≥1500 m3/h5二、流通面积的确定在确定了空滤器容积大小的同时，还应校核一下系统中所允许的气流流速。

气动系统的设计计算
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气动系统的设计计算
气动系统的设计一般应包括： 1）回路设计；
2）元件、辅件选用； 3）管道选择设计； 4）系统压降验算； 5）空压机选用；
6）经济性与可靠性分析。

以上各项中，回路设计是一个“骨架”基础，本章着重予以说明，然后结合实例对气对系统的设计计算进行综合介绍。

1 气动回路
1.1 气动基本回路
气动基本回路是气动回路的基本组成部分，可分为：压力与力控制回路、方向控制（换向）回路、速度控制回路、位置控制回路和基本逻辑回路。

1.1.2换向回路（见表4
2.6-2）
表42.6-2 气动换向回路及特点说明
1.1.3速度控制回路（见表4
2.6-3）
位置停止）
表42.6-4 气动位置控制回路及特点说明
1.1.5 基本逻辑回路（见表4
2.6-5）
实际应用中经常遇到的典型回路简称常用回路。

1.2.1 安全保护回路（见表42.6-6）
1.2.2往复动作回路（见表42.6-7、8）
表42.6-6 气动安全保护回路及特点说明
1.2.3程序动作控制回路
程序动作控制回路（表42.6-8）在实际中应用广、类型多。

下面仅举一个双缸程序动作（A1－B1－B0－A0）为例（表42.6-8）说明。

而不同执行缸以及各种不同程序动作的回路，将在本章第2节中介绍其基本设计方法。

1.2.4同步动作控制回路（见表42.6-9）
表42.6-9 气动同步动作控制回路及特点说明。

轻型工程自卸车进气系统设计布置作者：张红岩，阿珂，刘岩来源：《专用汽车》 2010年第5期摘要：以某款轻型工程自卸车为例，阐述空气滤清器结构形式的选择、空气滤清器进气流量以及中冷器散热面积的计算方法，并介绍了进气系统布置时应注意的事项，为选择合适的空气滤清器及中冷器提供了参考。

关键词：轻型工程自卸汽车进气系统设计布置Abstract Some light construction tipper was took as example. How to choose the correct air filter，calculate the inlet flow of the air filter and the cooling area of intercooler were explained. Items that should be paid attention to in the layout of the intake system is introduced, which give a good reference for choosing a correct air filter.Key words light construction tipper; air intake system; design; layout中图分类号：U469.4.02文献标识码：A文章编号：1004-0226(2010)05-0057-031 前言工程自卸车在专用车企业产量中所占比重较大，其作业环境较为恶劣。

目前工程自卸车广泛采用增压柴油发动机作为动力，发动机是汽车的心脏，而进气系统是发动机的动脉，进气系统的设计和布置直接影响到发动机性能、工作的稳定性、可靠性、环保性和使用寿命等。

目前介绍进气系统维护和设计方面的文献比较多[1-3]，多以某一经验公式计算空气滤清器的进气流量，但在工程实际中有时会出现发动机进气量不足的现象。

目录1 概述 (1)1.1 任务来源 (1)1.2 进气系统简介 (1)1.3 计算目的 (1)1.4 进气系统设计的输入条件 (1)2 进气系统的设计计算 (2)2.1 空气流量Q的计算 (2)2.2 空气滤清器滤芯的计算 (2)2.2.1滤芯材料选择 (2)2.2.2理论所需滤芯面积计算 (3)2.3 滤清效率Η (3)2.4 计算结果 (4)3 中冷器设计计算 (4)3.1 设计输入参数 (4)3.2 中冷器结构参数计算 (5)3.3 计算结果 (7)4 总结 (7)1 概述1.1 任务来源根据双方确认的设计依据和要求，其发动机附件各系统按照公司相关部门的设计标准及要求对发动机进气系统进行设计与校核。

1.2 进气系统简介进气系统由空气滤清器进气管总成、空气滤清器总成、空气滤清器出气管总成、进气软管连接管、空气滤清器安装支架等组成。

其功能是在进气温升尽可能小的情况下，向发动机提供充足、干燥、清洁的空气。

结构型式如图1所示：图1 进气系统的结构图1.3 计算目的通过计算确定空气滤清器进气流量及滤芯的基本参数。

1.4 进气系统设计的输入条件进气系统设计的输入条件见表1。

表1 进气系统设计输入条件2. 进气系统的设计计算 2.1 空气流量Q 的计算 211nV Q ηητ=(m 3/min) (2-1)1V -——发动机排量，m 3 ；n-——发动机最高转速 ，r/min ；τ-——冲程系数，四冲程为2，二冲程为1；1η-——吸气系数0.9；2η-——气缸数效率，四缸取1.1。

所用发动机参数V 1＝1.498×10-3 m 3 n ＝6000r/minτ＝21η＝0.9 2η＝1.1代入表达式得：Q ≈4.45m 3/min ，即266.9 m 3/h 2.2 空气滤清器滤芯的计算 2.2.1滤芯材料选择参考同类型车，空气滤清器滤芯材料，按滤芯寿命和过滤面积折衷考虑选用纸质滤芯。

2.2.2理论所需滤芯面积计算A=Q/V （2-2）式中：A——有效过滤面积，m2；Q——流量，m3/min；；V——流速，m/min；又本车空气流量为Q=266.9 m3/h =4.45m3/minV，临界过滤速度：纸10cm/s=6 m/min，无纺布33cm/s=19.8 m/min纸：A= Q/V=4.45/6= 0.74m2故滤芯面积应选用超过0.74 m2规格的。

6F.03燃气轮机进气系统设计分析薛晶【摘要】本文通过对某项目6F.03燃气轮机进气道的设计,阐述了实验用燃气轮机进气系统的作用、组成、设计依据、计算过程与考评标准等.通过3D建模和流场分析进行模拟评估,在设计过程中发现影响计算结果的主要因素并针对其进行调整,最终达到进气系统的设计要求.【期刊名称】《燃气轮机技术》【年(卷),期】2017(030)003【总页数】6页(P46-51)【关键词】6F.03;燃气轮机;压气机;进气系统【作者】薛晶【作者单位】南京汽轮电机(集团)有限责任公司,南京210037【正文语种】中文【中图分类】TK472燃气轮机性能的好坏与压气机进口空气流的质量有很大的关系。

进气系统的不良设计会导致燃气轮机性能的降低，还有可能在压气机的动叶和静叶处产生高压从而导致动叶或静叶出现故障。

一些不利的进气流甚至可能导致压气机停机。

进气系统必须设计成在燃气轮机工作时能提供最大量的期望的燃气轮机气流。

随着气流进入压气机，进气系统的部件结构变得越来越重要。

典型的进气系统包括下列构件：进口百叶窗及与其连接的垂直风道；进气过滤器；进气消音器；进气测量段；流量喷嘴标定装置；次级金属屏障滤网；进气弯头及软连接；步道及人孔门；固定在厂房主要钢结构上的二次钢结构；测量用电气元件及测量管线。

某6F.03燃气轮机的进气系统设计项目是在原有厂房进行安装，厂房结构无法更改，空气进口位置与燃气轮机进气室位置已经确定，因此需要按照现有条件进行新设计。

近年来有不少文献针对燃气轮机进气系统进行研究，如舰船用燃气轮机进气系统[2-5]，其中大多使用软件进行流体分析与计算[6-10]。

本项目属于实验用途，与常规燃气轮机电厂进气系统不同，厂商针对此项目提出特殊设计规范[1]，根据这些规范内容，首先进行概念设计，确定进气系统的构成要素，去除影响进气性能的非必需项，再经过详细设计，建立进气流道3D模型，确定进气测量装置的选型与方案，在详细设计过程中通过流场分析调整设计细节，经过多次局部调整，最终计算结果可以满足设计规范要求，下面详细论述设计的几个关键点。

大学生方程式赛车进气系统设计倪骁骅;汤沛;赵雪晶【摘要】介绍了大学生方程式赛车发动机进气系统的国内外研究现状,对赛车发动机进气系统进行了设计计算工作,建立了赛车进气系统三维模型,运用fluent软件分析了进气系统的壁面压力图和流场图,分析了不同进气角度对进气效率的影响,这些设计计算为进气系统的设计提供了理论依据.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2016(029)006【总页数】4页(P15-17,20)【关键词】方程式赛车;进气系统;设计【作者】倪骁骅;汤沛;赵雪晶【作者单位】盐城工学院汽车工程学院, 江苏盐城 224001;盐城工学院汽车工程学院, 江苏盐城 224001;盐城工学院汽车工程学院, 江苏盐城 224001【正文语种】中文【中图分类】TH137.5中国大学生方程式汽车大赛(简称“中国FSAE”)是由高等院校汽车工程或车辆相关专业的在校学生组队参加汽车设计与制造的一项比赛。

在这场比赛中，由学生设计团队设计、建造和测试一个小方程式赛车。

大赛要求该团队在严格的规定下设计出一辆可以作为生产项目的汽车，还要对汽车的静态和动态测试进行评估。

静态评价是由汽车的成本和设计分析以及一个团队的设计介绍组成，动态测试项目包括侧滑、加速、避障与耐力试验[1-3]。

中国FSAE比赛规定赛事所用发动机排量小于600 cc，且在进气系统的进气总管处设有内径为20 mm的限流阀；同时也规定出进气顺序为：空滤-节气门-限流阀-总管-稳压腔-歧管-发动机。

在以上这些限制条件下，设计出的赛车要取得更好的成绩，并能使发动机工况处于最佳状态，这就要求进气系统要有更合理的设计，并尽可能提高充气效率。

本课题的研究目的主要是对进气系统进行优化，并验证优化结果。

近几十年来，国内外FSAE车队吸收借鉴其他国家FSAE赛事的成功经验，不断打造出性能优越的FSAE赛车。

现今，随着FSAE赛车设计制造的理论内容日益成熟和计算机技术的迅猛发展，发动机的进气设计以及进气模拟技术日益完善。

DK4进气系统设计计算书DK4进气系统由于整车布置需要，整体布置在机舱内右侧，由于现有车型进气系统都是布置在车体左侧，因此，相对现有车型，进气系统设计变动较大。

1. 进气系统的构成和布置1.1空滤器总成的布置空滤器的布置在原车型的机舱右侧（原装电瓶处）。

1.1.1 空滤器的型式空滤器采用塑料壳体，本体和上盖壳体上下分开型式，进气口在本体，向车体右侧，出气口在上盖，出气口带法兰与空气流量计通过两个螺栓联接，法兰口粘接有橡胶密封圈保证与流量计接触端面密封。

1.1.2滤芯的结构型式滤芯采用折叠的无纺布通过注塑框架固定平板式结构，橡胶密封圈保证与空滤器壳体密封面密封。

1.1.3空滤器总成的安装方式空滤器总成采用三点固定方式，两点利用现有的孔位，固定金属安装支架，另一点借用动力转向罐支架。

1.2 进气导管的构成和布置进气导管由进气隔热板进气导管与谐振器导管口构成1.2.1 进气导管的结构进气导管由进气隔热板和进气导管构成，隔热板一方面起隔热作用，同时起固定进气管的作用。

进气口从右侧翼子板引导进气，另一歧管连接谐振器管口。

1.2.2 进气导管布置位置进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内。

1.2.3 进气导管的基本尺寸进气导管进气口大气侧，管口内径为：80mm1.2.4 进气导管安装方式进气导管通过进气导管的隔热板卡装在引擎盖右侧内支撑板的长方孔内，另一端卡装在空滤器本体。

1.3 谐振器的结构和布置谐振器的型式采用亥姆霍兹(Helmholtz)共振腔，1.3.1 谐振器的布置位置谐振器布置在翼子板右侧内，1.3.2 谐振器的基本尺寸谐振器管口内径为：40mm，连接管的长度为：35mm1.3.3 谐振器的安装方式谐振器通过两个金属支架，固定在引擎盖右侧，利用现有侧孔位，通过螺母固定。

1.4 进气胶管的结构和布置进气胶管根据与空滤器联接的流量计的位置和发动机进气口位置设计布置1.4.1 进气胶管的结构进气胶管中部设计三个波纹，胶管外侧面布置纵横交叉加强筋，加强筋间距22～28mm，容易吸塌的部位，加强筋的高度为5mm，其他部位加强筋高度为4mm。

密级：编号:进气系统设计计算报告项目名称：力帆新型三厢轿车设计开发项目编号： ETF_TJKJ090_LFCAR编制：日期：校对：日期：审核：日期：批准：日期：上海同济同捷科技股份有限公司目录1 进气系统概述 (2)系统总体设计原则 (2)系统的工作原理及组成 (2)2 进气系统结构的确定及设计计算 (2)进气系统设计流程 (2)进气系统流量的确定 (3)拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则 (4)滤清效率要求 (7)空滤器滤芯面积确定及滤纸选用 (8)进气系统结构的确定 (9)进气系统管路阻力估算 (10)3 结论 (12)4 参考资料及文献 (12)1进气系统概述1．1 系统总体设计原则在国内外同挡次同类型轿车的进气系统结构深入比较分析的基础上进行设计和选型，系统设计满足发动机获得高的充量系数,尽可能低地降低发动机的功率损失.此外为了适当降低发动机的进气噪声,在管路中布置谐振腔.1．2系统的基本组成进气系统一般由空气滤清器入口管,空气滤清器,空气滤清器出口连接管,节气门体,怠速控制阀阀体等组成.2系统结构的确定及设计计算2．1 进气系统流量的确定LF7160选用的发动机为宝马型电喷发动机，发动机对进气系统流量的要求取决于发动机本身的因素,即发动机的排量和发动机的工况要求,不同的工况有不同的流量要求.在进气系统流量满足的情况下,发动机实际充入的空气取决于自身的因素，首先，初步确定发动机最大功率工况点进气流量。

式中: V——发动机排量3m；n——最大功率点转速min/r；η——充量系数；1η——汽缸数效率；2τ——冲程数，四冲程取2，二冲程取1上式中发动机参数V =3101598-X 3mn =6000min /r1η=2η=1(四缸取1)将参数代入得：即每小时的系统流量h Q 为：=h Q 270m 3/h 2．2 拟选定空气滤清器的允许阻力计算及设计原则设计过程主要考虑发动机在要求流量下所允许的空气滤清器的阻力损失，因安装空气滤清器后发动机外特性曲线会有变化，恒转速及恒定的节气门开度下功率会有轻微下降，一般按发动机额定功率损失%2%1-进行粗算，如下图为宝马型发动机的外特性曲线：85KW6000min /r ,设计过程初步考虑发动机转速为6000min /r 时允许空气滤清器压力损失为0s P ，对发动机安装空气滤清器前后状态有：a)首先,未装空气滤清器前,分析管路从节气门（进气歧管）到气阀处相关空气流动参数：1）管路从节气门（进气歧管）到气阀处有:式中： a P ——换气过程下止点时缸内压力，Pa （设a P =KPa 1.0）； s P ——近似为大气压力，Pa X 5101；s w ——为新鲜空气流入进气歧管的初速度，s m /；s ρ——进气管入口处的空气密度，3/m kg ,式中取3/29.1m kg ； a ρ——进气阀处空气密度，3/m kg ；式中取3/29.1m kg a w ——为新鲜空气流经气阀处的流速，s m /；s h ——进气系统阻力损失, Pa2）按发动机转速为6000min /r ，分别确定a w ，1s w∴ a w =s p m F F C /式中： s F ——为进气阀平均有效流通截面积，2m ；m C ——活塞的平均速度，s m /；p F ——为活塞面积，2m ；n ——发动机转速，min /r因宝马型发动机缸径和行程分别为： 77mm ，mm又Θ m C =T S /式中： T ——每一行程所用时间，sS —— 发动机行程，m∴ m C =s m /又Θ 进气门行程（Lift Intake ）为：排气门行程（Exhaust Intake ）为：进气门直径（Head Diameter- Intake ）为：32 mm排气门直径（Head Diameter —Exhaust ）为： 25 mm∴进气阀平均有效流通截面积s F ：得 s m w a /110=3）确定新鲜空气流入进气歧管的初速度s w ：进气歧管参数及外形如下图：各支管路近似长：mm 300管路进口面积：21400mm管路出口面积：2900mm拐弯处近似半径：mm R 100=总管进口半径近似：mm R 25=b)其次,安装空气滤清器后, 设发动机转速为6000min /r ,功率损失按%25.1进行计算，管路参数不变,有2s w ——为新鲜空气流入空滤器的初速度，s m /；联立安装空气滤清器前后状态方程:得： 0s P =KPa 5.1（近似值）同时，考虑到实际情况及计算中功率损失比较小，最大功率工况点流量下空气滤清器阻力要求小于kPa 8.1-KPa 2即可。

进气系统的计算1、进气系统的作用♦向发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧以最大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。

♦在用户接受的合理保养间隔内有效地过滤灰尘并保持进气阻力在规定的限值内。

♦灰尘是内燃发动机部件磨损的基本原因，而大多数灰尘是通过进气系统进入发动机的。

♦水会损坏/ 阻塞空气滤清器，并且可能使发动机和进气系统发生腐蚀。

♦进气温度高意味着进入发动机的空气密度下降，这将导致排烟增加、功率下降、向冷却系统散热量增加、发动机温度升高。

.♦进气温度过低会导致柴油无法被压燃，发火滞后，燃烧不正常－－－这又可引起冒黑烟、爆震、运转不稳（特别是怠速时）和柴油稀释机油。

2、进气系统计算(1) 非增压发动机计算选择空气滤清器关键参数是要求能够满足流量要求，在满足流量要求情况下阻力尽量低，以改善发动机性能。

对于四冲程自然吸气式发动机，空气流量由下式计算：Ga=ηv.V h.n.ρa/120 kg/sGa=ηv.V h.n.60/2000 m3/h式中：ηv为发动机充气效率，对于自然吸气式柴油机可取0.9，对于汽油机可取0.85；n为发动机标定转速（r/min）；v h为发动机排量(m3)；ρa为空气密度（kg/ m3)。

ＣＡ４１１３发动机所需空滤器进气量就可以根据这个公式计算如下：Ga=ηv.V h.n.ρa/120=0.9·0.005014·2800·1.293=0.136 kg/s而对于增压发动机空气流量计算比较复杂，可按下面介绍的柴油机增压参数估算的方法进行计算。

（2）增压柴油机进气量的估算：♦经验公式法（一）：德国ＫＫＫ公司增压柴油机进气量Ｇａ＝ ·Ｎe/3600 Kg/sＧａ＝ ·Ｎe/1.293 m 3/h式中：Ne 为发动机功率(kw)为经验参数，ＫＫＫ公司对车用柴油机推荐值为６.２～６.８．该公式的计算精度较高，误差基本都在１０％以内．CY4102BZQ 、CA4113Z 、YC4110ZQ.发动机所需空滤器进气量计算如下：CY4102BZQ ：Ｇａ＝ ·Ｎe/3600＝６.８·８８/3600＝１．６７Kg/s ＝４６５L/m 3 ♦经验公式法（二）： Q —发动机所需进气量V —发动机排量n —发动机转速a1—充气系数，柴油机取0.85,汽油机取0.75a2—扫气系数，四缸以上取1A — 增压系数，低增压取1.3,中增压取1.6,高增压取2.2♦经验公式法（三）：Qe= n (转) × V ×60/1000/2V —发动机排量n —发动机转速以上经验公式计算的为发动机的最大进气量。

进气系统的计算1、进气系统的作用♦向发动机提供清洁、干燥、温度适当的空气进行燃烧以最大限度地降低发动机磨损并保持最佳的发动机性能。

♦在用户接受的合理保养间隔内有效地过滤灰尘并保持进气阻力在规定的限值内。

♦灰尘是内燃发动机部件磨损的基本原因，而大多数灰尘是通过进气系统进入发动机的。

♦水会损坏/ 阻塞空气滤清器，并且可能使发动机和进气系统发生腐蚀。

♦进气温度高意味着进入发动机的空气密度下降，这将导致排烟增加、功率下降、向冷却系统散热量增加、发动机温度升高。

.♦进气温度过低会导致柴油无法被压燃，发火滞后，燃烧不正常－－－这又可引起冒黑烟、爆震、运转不稳（特别是怠速时）和柴油稀释机油。

2、进气系统计算(1) 非增压发动机计算选择空气滤清器关键参数是要求能够满足流量要求，在满足流量要求情况下阻力尽量低，以改善发动机性能。

对于四冲程自然吸气式发动机，空气流量由下式计算：Ga=ηv.V h.n.ρa/120 kg/sGa=ηv.V h.n.60/2000 m3/h式中：ηv为发动机充气效率，对于自然吸气式柴油机可取0.9，对于汽油机可取0.85；n为发动机标定转速（r/min）；v h为发动机排量(m3)；ρa为空气密度（kg/ m3)。

ＣＡ４１１３发动机所需空滤器进气量就可以根据这个公式计算如下：Ga=ηv.V h.n.ρa/120=0.9·0.005014·2800·1.293=0.136 kg/s而对于增压发动机空气流量计算比较复杂，可按下面介绍的柴油机增压参数估算的方法进行计算。

（2）增压柴油机进气量的估算：♦经验公式法（一）：德国ＫＫＫ公司增压柴油机进气量Ｇａ＝ ·Ｎe/3600 Kg/sＧａ＝ ·Ｎe/1.293 m 3/h式中：Ne 为发动机功率(kw)为经验参数，ＫＫＫ公司对车用柴油机推荐值为６.２～６.８．该公式的计算精度较高，误差基本都在１０％以内．CY4102BZQ 、CA4113Z 、YC4110ZQ.发动机所需空滤器进气量计算如下：CY4102BZQ ：Ｇａ＝ ·Ｎe/3600＝６.８·８８/3600＝１．６７Kg/s ＝４６５L/m 3 ♦经验公式法（二）： Q —发动机所需进气量V —发动机排量n —发动机转速a1—充气系数，柴油机取0.85,汽油机取0.75a2—扫气系数，四缸以上取1A — 增压系数，低增压取1.3,中增压取1.6,高增压取2.2♦经验公式法（三）：Qe= n (转) × V ×60/1000/2V —发动机排量n —发动机转速以上经验公式计算的为发动机的最大进气量。

机房通风系统设计计算书一、进排风压力计算书1、说明此次计算共分两个部分，即进风和排风，通过计算进风、排风处的压力损失以判断所选用的风扇是否能满足机组运行的环境要求。

机组运行后，气流在风扇的作用下整个流通过程如图1所示：图12、机房通风系统的功用（1）提供发动机必需的燃烧空气量；（2）带走发电机组的散热量；（3）使机房具有适当的换气次数，以保持必要的空气清新度，为操作人员创造适宜的环境（因机房尺寸的变动对换气量影响不大，这里假定机房的长宽高尺寸为8m*5m*4m）。

3、机房空气进气流量计算已知机组额定功率1200kwQ——机房空气进气流量，Q=Q1+Q2+Q3，m3/sQ1——发电机燃烧所需空气流量，Q1=1825l/s=1.825m3/sQ2——散热所需空气流量，Q2=q/(c*Δt *γ)=23.16m3/sq——发电机组散热量，q = q1+q2，kw/hc——空气重量比热，一般为0.28*10-3kw/kg.℃Δt——舱内外温度差（取18℃），机房内最高可取45℃γ——空气比重，标准状态为1.29kg/ m3q1——发动机装置的散热量, q1=ε*N e*g e*H u=61.25kw/hε——发动机装置在热平衡中通过机体的散热系数（一般为2～4%）N e——发动机使用功率（这里按机组额定功率计算），Ne =1200kw g e——发动机有效耗油率，g e=152.8l/h =0.11kg/kw.hH u——轻柴油低热值：11.6 kw/kgq2——发电机装置的散热量, q2= N d(1-ηd)/ηd=240.00kw/hN d——发电机实际输出功率，N d = N e *ηd =960kwηd——发电机效率（按80%计算）Q3——机房换气所需空气流量，Q3=V*N=1.33m3/sV——机房净容积，m3N——换气次数（船泊机房换气通常是30～40次/h），次/hP A——风扇排风压力允许最大值，P A=150PaP B——风扇进风压力允许最大值，P B =80 PaR排风——风扇排风压力总损失，PaR进风——风扇进风压力总损失，PaQ进风——机房百叶窗进气流量，Q进风=Q=Q1+Q2+Q3，m3/sQ排风——机房百叶窗排气流量，Q排风= Q2+Q3，m3/sS1——百叶窗进风面积，S1 =5.63m2S2——机组水箱面积，S2 =2.82m2S3——百叶窗排风面积，S3 =4.26m2V0——机房进气速度，V0= Q进风/ S1 ，m/sV1——防风雨处气流进气速度，V1 =Q进风/（n1* S1），m2 n1——防风雨过风率，n1=0.75（设计值）V2——进风百叶窗处气流速度，V2 =Q进风/ S1，m2V3——水箱处气流速度，V3 =Q排风/ S2，m2V4——排风百叶窗处气流速度，V4 =Q排风/ S3，m2V5——防虫网处的气流速度，V5 =Q排风/（n2*S3），m2 V6——最终排气速度，V6 =Q排风/S3，m/sV7——进风防虫网处气流速度，V7= Q进风/（n2* S1）m/s n2——防虫网过风率，n2=0.8R Z——防火帆布压力损失，Paζ1——矩形锥形扩散出口局部阻力系数，ζ1=0.58R Z——防火帆布压力损失，PaP——百叶窗处阻力损失，PaP f——防虫网处阻力损失，PaP df——排气口动压，Paζ2——局部损失系数，ζ2=0.45λ——摩擦阻力系数，λ=0.15R S——管道的水力半径, R S =2ab/(a+b)，ma——百叶窗叶片长度，a=1.068mb——百叶窗叶片宽度，b=0.17ml——百叶窗厚度, l=0.4mζ3——局部阻力系数，ζ3=0.32P1——进气动压，PaP2——进气防风雨处压力损失，PaP3——进气防虫网处压力损失，PaP4——进气百叶窗处压力损失，Paζ4——局部阻力系数，ζ4=0.454、排风部分压力计算分析发现，风扇工作排风时，要克服防火帆布、百叶窗、防虫网的阻力，还要保持在排气口有一定的排气速度（风扇克服的动压），因此管网的压力总损失包括四个部分，用公式表示为：R排风= R Z +P+P f +P df (1)a)．防火帆布的阻力计算：气流在风扇的作用下经水箱后进入防火帆布通道，气流方向发生变化产生局部阻力（该部分的视图如图2所示）。