第六讲3.1-3.3进气道
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发动机部件.进气道1.简介进气道是发动机中的重要部件之一,其主要功能是引入空气与燃油混合供给发动机燃烧,以产生动力。
2.进气道分类2.1 直喷进气道直喷进气道采用喷油器将燃油直接喷射到缸内,实现汽油直接喷射燃烧的技术,提高了燃烧效率和动力性能。
2.2 间接喷射进气道间接喷射进气道使用喷油嘴将燃油喷入进气道,然后与空气混合进入缸内燃烧。
2.3 进气道布局进气道的布局可以分为直列布局、V形布局和W形布局等多种形式,根据发动机设计和性能需求进行选择。
3.进气道构成3.1 进气管进气管连接发动机与进气滤清器,通过管道将空气引入发动机供给燃烧。
3.2 进气滤清器进气滤清器用于过滤空气中的颗粒物和污染物,保持进气道的清洁,并延长发动机寿命。
3.3 进气歧管进气歧管将进气管中的空气分流到不同的气缸,保证每个气缸能够得到充分的进气,并平衡气缸间的压力。
3.4 进气阀门进气阀门用于控制空气的流量和进入缸内的时间,确保正確的燃烧条件和发动机功率输出。
4.进气道管理系统4.1 进气门控制系统进气门控制系统通过调节进气阀门的开闭时间和幅度,实现进气量的控制和气缸充填的优化,提高燃烧效率。
4.2 进气压力调节器进气压力调节器用于调节进气管中的空气压力,以保证空燃比的稳定。
5.附件本文档附带以下附件:●进气道示意图●进气道布局图●进气道构成部件清单●进气道管理系统结构图6.法律名词及注释●进气道:指引入空气与燃油混合供给发动机燃烧的管道系统。
●直喷进气道:采用喷油器将燃油直接喷射到缸内的进气道。
●间接喷射进气道:使用喷油嘴将燃油喷入进气道,然后与空气混合进入缸内燃烧的进气道。
●进气管:连接发动机与进气滤清器的管道,将空气引入发动机供给燃烧。
●进气滤清器:用于过滤空气中的颗粒物和污染物的装置,用于保持进气道的清洁和延长发动机寿命。
●进气歧管:将进气管中的空气分流到不同的气缸并平衡气缸间的压力的部件。
●进气阀门:用于控制空气流量和进入缸内时间的阀门,以确保正常燃烧条件和发动机功率输出。
发动机部件-进气道进气道是发动机部件中的重要组成部分,它起着将空气引入发动机燃烧室的作用。
本文将详细介绍进气道的结构、功能、常见问题以及维护保养方法。
一、结构1、进气管道:进气管道是连接空气滤清器和进气歧管的管道,其主要作用是将过滤后的空气引入发动机。
进气管道通常由金属或塑料制成,具有一定的强度和耐热性。
2、进气歧管:进气歧管是连接进气管道和各个气缸进气口的部件,它起到分配空气的作用,使每个气缸都能获得足够的进气量。
3、气门:进气道中的气门控制着空气的流动,它们的开合时间由发动机控制系统根据发动机工况进行调整。
气门通常由高强度材料制成,能够承受高温和高压的工作环境。
4、进气凸轮轴:进气凸轮轴是控制气门开合的关键部件,它通过配合凸轮和气门机构的工作,实现进气过程的精确控制。
进气凸轮轴通常由合金钢制成,具有优异的强度和耐磨性。
二、功能1、引入空气:进气道的主要功能是引入充足的空气供给发动机燃烧所需。
通过精确控制进气量,可以提高发动机的动力输出和燃烧效率。
2、分配空气:进气歧管的设计使空气可以均匀分配给各个气缸,确保每个气缸的燃烧状态一致,提高发动机的运行平稳性。
3、调整进气时间:进气凸轮轴的控制能够实现不同工况下的进气时间调整,使发动机在不同转速和负荷条件下都能获得最佳的进气效果。
三、常见问题及解决方法1、进气泄漏:进气泄漏会导致发动机运行不稳定或失去动力,可能的原因包括密封件老化、破裂或松动。
解决方法是检查和更换受损的密封件,确保进气系统的密封性。
2、进气道堵塞:进气道中的积碳和污垢会导致空气流动受阻,影响发动机的正常工作。
清洁进气道可以使用专业的清洁剂或拆卸部件进行清洁。
3、气门漏气:气门漏气会导致燃烧室压力不稳定,影响发动机的燃烧效率。
解决方法是检查并更换受损的气门密封圈或气门芯片。
四、维护保养方法1、定期更换空气滤清器:空气滤清器的定期更换可以有效阻止杂质进入发动机,保证空气的清洁度。
2、定期清洁进气道:定期清洁进气道可以防止进气道积碳和污垢的堆积,保持空气流通畅。
第二十六届(2010)全国直升机年会论文直升机进气道参数的试验分析刘衍涛严军陈雪松(中国直升机设计研究所,景德镇,333001)摘要:针对机身前进气、带集气室进气道,采用试验的方法,通过总压恢复系数和DC60分析在不同来流速度和不同机身攻角状态下各部件对进气道性能的影响,并模拟了进气网罩结冰对进气道性能的影响。
结果表明,当来流速度或进气流量增加的时候,总压恢复系数下降,进气畸变减小;偏流片和进气网罩均使进气畸变减小;附面层泄流槽在前飞时能使进气畸变明显减小;进气网罩堵塞使总压恢复系数下降,同时进气畸变减小。
通过结果分析,得出了进气道优化设计的建议。
关键词:直升机,进气道,集气室,总压恢复,畸变1 引言发动机是直升机的重要部件之一,其功重比直接影响到直升机的性能,并成为直升机分代的重要指标之一。
进气道与发动机之间存在着强烈的交互作用,发动机进气的总压恢复系数与畸变都直接影响到发动机的输出功率与工作稳定性;而发动机工作状态的变化以及压气机的失速与喘振也必然影响到进气道的工作,进而影响到整个动力系统的稳定性和综合性能。
由于直升机采用带前输出轴涡轴发动机,输出轴穿过进气道的设计必然会造成进气道内气流分离加剧,引发出口气流畸变大的问题。
机身前进气,带集气室的进气道设计绕过了输出轴,解决了输出轴穿过进气道的问题,同时也带来了进气通道长,进气转角大的问题。
文献[1]对Dauphin系列的直升机进气道在悬停、前飞状态下进行了实验研究。
结果表明,在高速前飞状态下存在气流分离,且进气畸变较为严重,流动阻力较大,表明了进气畸变对直升机性能的重要性。
国内的进气道研究仅限于机身侧面进气,带前输出轴的进气道研究[3]。
文中通过不同来流速度、不同机身姿态角、不同部件构型以及冰雪天气对机身前进气,带集气室进气道进气性能进行了系统、全面的研究,在国内尚属首次。
通过本次研究,不仅成功地为某型机选定了进气道方案,通过进气道各方案的对比分析,还得出了一系列有意义的结论,对直升机进气道设计与优化具有指导意义。
往复活塞式内燃机术语2 分类术语2.1 按着火方式分类2.1.1 压燃式内燃机compression ignition engine2.1.2 点燃式内燃机spark ignition engine2.2 按使用燃料种类分类2.2.1 汽油机gasoline engine (petrol engine)2.2.2 柴油机 diesel engine2.2.3 气体燃料内燃机 gas-fuel engine2.2.4 煤气机 gas engine2.2.5 液化石油气内燃机 liquefied-petroleum-gas engine2.2.6 柴油煤气机 diesel—gas engine2.2.7 多种燃料内燃机 multifuel engine2.3按冷却方式分类2.3.1 水冷式内燃机 water-cooled engine2.3.2 风冷式内燃机 air-cooled engine2.3.3 油冷式内燃机 oil-cooled engine2.4 按进气状态分类2.4.1 非增压内燃机naturally aspirated engine (non-supercharged engine) 2.4.2 增压内燃机 supercharged engine2.5 按燃料供给方式分类2.5.1 化油器式内燃机 carburetter engine2.5.2 汽油喷射式内燃机 gasoline-injection engine2.5.3 直接喷射式柴油机 direct injection engine2.5.4 间接喷射式柴油机 indirect-injection engine2.6 按冲程数分类2.6.1 二冲程内燃机 two-stroke engine2.6.2 四冲程内燃机 four-stroke engine2.7 按活塞与连杆连接方式分类2.7.1 筒形活塞柴油机 trunk-piston engine2.7.2 十字头式柴油机 crosshead engine2.8 按速度分类2.8.1 低速柴油机 low-speed diesel engine2.8.2 中速柴油机 medium-speed diesel engine2.8.3 高速柴油机 high—speed diesel engine2.9 按气缸数及布置分类2.9.1 单缸内燃机 single—cylinder engine2.9.2 多缸内燃机 multi-cylinder engine2.9.3 对动活塞式内燃机 opposed-piston engine2.9.4 对置气缸式内燃机 opposed—cylinder engine2.9.5 立式内燃机 vertical engine2.9.6 斜置式内燃机 inclined engine2.9.7 卧式内燃机 horizontal engine2.9.8 直列式内燃机 in-1ine engine2.9.9 V形内燃机 Vee-engine2.9.10 W形内燃机 W-engine2.9.11 星形内燃机 radial engine2.10 按用途分类2.10.1 固定式内燃机 stationary engine2.10.2 移动式内燃机 portable engine2.10.3 船用内燃机 marine engine2.10.3.1 主机main engine2.10.3.2 辅机 subsidiary engine2.10.4 舷外挂机 outboard engine2.10.5 发电用内燃机genset engine (generating set engine,dynamo engine) 2.10.6 农用内燃机 agricultural engine2.10.7 拖拉机用内燃机 tractor engine2.10.8 机车用内燃机railway engine(rail traction engine)2.10.9 汽车用内燃机 automobile engine2.10.10 工程机械用内燃机 constructional equipment engine2.10.11 坦克用内燃机 tank engine2.10.12 摩托车用内燃饥 motorcycle engine2.10.13 航模内燃饥 model airplane engine3 工作过程术语3.1 一般概念3.1.1 工作过程 working process3.1.2 工作循环 working cycle3.1.3 热力循环 thermodynamic cycle3.1.4 工质 working medium3.1.5 充量 charge3.1.6 理想循环 ideal cycle3.1.7 定压循环 constant pressure cycle3.1.8 定容循环 constant volume cycle3.1.9 混合循环 mixed cycle3.1.10 实际循环 practical cycle3.1.11 四冲程循环 four-stroke cycle3.1.12 二冲程循环 two-stroke cycle3.1.13 进气行程 suction stroke3.1.14 压缩行程 compression stroke3.1.15 膨胀行程 expansion stroke3.1.16 排气行程 exhaust stroke3.1.17 换气—压缩行程 exchange-compression stroke3.1.18 膨胀—换气行程 expansion—exchange stroke3.1.19 发火次序 firing order3.1.20 定时(正时) timing3.2 结构参数3.2.1 气缸直径d cylinder bore …………………(D)3.2.2 止点 DC dead centre3.2.3 上止点 TDC top dead centre3.2.4 下止点 BDC bottom dead centre3.2.5 活塞行程 S piston stroke3.2.6 行程缸径比 S /d stroke-bore ratio3.2.7 气缸数 i number of cylinders3.2.8 活塞面积A piston area ……………….()p F 3.2.9 连杆长度 connecting rod length3.2.10 曲柄半径 crank radius3.2.11 曲柄连杆比 λ crank radius-connecting rod length ratio3.2.12 气缸容积 workingmedium volume c V 3.2.13 气缸工作容积(活塞排量) piston swept volume …………….(V )s V h 3.2.14 气缸有效工作容积 effective piston swept volume3.2.15 气缸余隙容积(燃烧室总容积、压缩室容积)V cylinder clearance volumecc 3.2.16 气缸最大容积 V maximum cylinder volume ……….(V )t a 3.2.17 气缸有效容积 V effective cylinder volumete 3.2.18 内燃机排量 V engine swept volume .st 3.2.19 内燃机气缸总容积 engine cylinder volumett V 3.2.20 余隙高度(顶隙) top clearance3.2.21 喷嘴端伸出量 injector protrusion3.3 进气过程3.3.1 进气过程intake process3.3.2 进气温度 intake temperature ………(t 或T )a a 3.3.3 进气压力 intake pressure …………()d p a p 3.3.4 自然吸气 natural aspiration3.3.5 分层充气 stratified charge3.3.6 充量系数(充气效率、容积效率) C φ volumetric efficiency ……(v η)3.3.7 进气提前角 in θ intake advance angle3.3.8 进气迟后角 il θ intake lag angle3.3.9 进气持续角 i θ∆ intake duration angle3.3.10 进气涡流 intake swirl3.3.11 进气紊流 intake turbulance3.3.12 螺旋进气道进气 helical duct intake3.3.13 切向进气道进气 tangential duct intake3.3.14 导流屏进气 masked inlet valve intake3.3.15 时面值 time —area valvet f ∆⋅3.3.16 气门升程 h valve liftv 3.3.17 气口开度 scavenging port area3.3.18 换气过程 gas exchange process3.3.19 扫气过程 scavenging process3.3.20 扫气持续期s θ∆ scavenging duration3.3.21 扫气压力 scavenging pressure3.3.22 直流扫气 uniflow scavenging3.3.23 回流扫气 loop scavenging (reverse scavenging)3.3.24 横流扫气 cross scavenging (crossflow scavenging)3.3.25 曲轴箱扫气crankcase scavenging3.3.26 扫气泵扫气 scavenging by blower3.3.27 活塞底泵扫气 piston underside pump scavenging3.3.28 排气脉冲扫气 exhaust-pulse scavenging3.3.29 扫气系数 coefficient of scavenging3.3.30 扫气利用系数 trapping efficiency (scavenging utilization efficiency)3.3.31 扫气效率 scavenging efficiency3.3.32 扫气漏失系数 coefficient of scavenging loss3.3.33 给气比(扫气过量空气系数) delivery ratio (excess air factor of scavenging)3.3.34 配气定时 valve timing3.3.35 气门重叠 valve overlap3.3.36 涡流比 swirl rate3.4 压缩过程3.4.1 压缩过程 compression process3.4.2 压缩压力 compression pressure3.4.3 压缩始点压力 compression beginning pressure3.4.4 压缩始点温度compression beginning temperature3.4.5 压缩终点压力compression end pressure without combustion3.4.6 压缩终点温度compression end temperature without combustion3.4.7 喷油始点压缩压力 fuel injection starting compression pressure3.4.8 着火始点压缩压力 ignition starting compression pressure3.4.9 压力升高比 ratio of pressure rise3.4.10 压缩比(几何压缩比) compression ratio3.4.11 有效压缩比 effective compression ratio3.4.12 压缩多变指数 polytropic index of compression3.4.13 压缩涡流 compression swirl3.5 喷油过程3.5.1 喷油过程 injection process3.5.2 直接喷射 direct injection3.5.3 间接喷射 indirect injection3.5.4 电控喷射 electronic-controlled injection3.5.5 供油提前角(供油定时) fuel supply advance angle3.5.6 喷油提前角(喷油定时) fuel injection advance angle (injection timing) 3.5.7 喷油延迟角 injection lag3.5.8 喷油持续角 injection duration3.5.9 喷孔面积 nozzle hole area3.5.10 喷孔总面积total area of nozzle holes3.5.11 喷孔长径比ratio of nozzle hole length-nozzle hole diameter 3.5.12 喷孔锥体 nozzle hole cone3.5.13 喷孔锥角(喷孔夹角) nozzle hole cone angle3.5.14 针阀升程 needle lift3.5.15 针阀压力室容积 sac volume3.5.16 出油阀卸载容积retraction volume of delivery valve3.5.17 喷油压力injection pressure3.5.18 启喷压力 injection starting pressure3.5.19 喷油峰值压力 injection peak pressure3.5.20 喷油背压 injection back pressure3.5.21 喷注spray3.5.22 喷注贯穿距离 spray penetration3.5.23 喷注贯穿规律 spray penetration curve3.5.24 喷注贯穿率 spray penetration ratio3.5.25 循环喷油量fuel delivery per cycle per cylinder3.5.26 最小循环喷油量minimum delivery per cycle per cylinder3.5.27 供油率fuel supply rate3.5.28 喷油率 fuel injection rate3.5.29 累计喷油率(喷油百分率) accumulated fuel delivery rate3.5.30 供油规律fuel supply rate curve3.5.31 喷油规律fuel injection rate curve3.5.32 喷油泵负荷特性fuel delivery curve al constant speed3.5.33 喷油泵速度特性fuel delivery curve al fixed rack3.5.34 喷嘴流通特性 nozzle flow characteristic3.5.35 喷嘴液力特性(喷嘴静力特性) nozzle hydrokinetic characteristics 3.5.36 喷雾特性 spray characteristic3.5.37 喷雾锥角 spray cone angle3.5.38 雾化 atomization3.5.39 索特平均直径sauter mean diameter (SMD)3.5.40 异常喷油 abnormal injection3.5.41 二次喷油 secondary injection3.5.42 间断喷油 intermittent injection3.5.43 波动喷油 fluctuating injection3.5.44 不齐喷油 disorder injection3.5.45 喷油滴漏 nozzle dribbling3.6混合气形成3.6.1 混合气形成过程 mixture formation process3.6.2 混合气浓度 mixture concentration3.6.3 混合比mixture ratio3.6.4 体积混合比 volumetric mixture ratio3.6.5 摩尔混合比mole mixture ratio3.6.6 理论混合比 theoretical mixture ratio3.6.7 理论混合气 theoretical mixture gas3.6.8 可燃混合气 combustible mixture gas3.6.9 空燃比(燃烧空燃比) air-fuel ratio3.6.10 总空燃比 total air-fuel ratio3.6.11 燃空当量比 stoichiometrical fuel-air ratio3.6.12 过量空气系数(燃烧过量空气系数。
第3章进气道、压气机和涡轮inlet 、Compressor and turbine第3.1节进气道Inlet一. 概述(Introduction)进气道的作用是引导外界空气进入压气机。
对进气道的要求是使气流流经进气道时具有尽可能小的流动损失,并使气流在进气道出口处(即压气机进口处)具有尽可能均匀的气体流场。
进气道前方气流的速度是由飞机的飞行速度决定的,而进气道出口的气流速度是由发动机的工作状态决定的,一般情况下两者是不相等的。
进气道要在任何情况下满足气流速度的转变。
进气道进出口气流状态瞬息万变,而进气道的形状不可能随着变化,因此,空气流经进气道时产生流动损失是不可避免的。
进气道的流动损失用进气道总压恢复系数σi来表示:(3.1-1)式中p2* ─ 进气道出口截面的总压;p1* ─ 进气道前方来流的总压。
根据压气机进口截面的流量公式:(3.1-2) 可以看出,当发动机工作状态不变时(q(λ2)为定值),进气道流动损失的大小改变了气流总压p2*,直接影响进入发动机的空气流量qma,从而影响发动机推力的大小。
因此设计进气道时应该尽可能减小气流的总压损失。
对进气道最基本的性能要求是:飞机在任何飞行状态以及发动机在任何工作状态下,进气道都能以最小的总压损失满足发动机对空气流量的要求。
二. 亚声进气道(Subsonic Inlet)亚声进气道是为在亚声速或低超声速范围内飞行的飞机所设计的进气道。
它的进口部分为圆形唇口,进气道内部通道为扩张通道,使气流在进气道内减速增压。
图3.1.1 亚声速进气道简图使用亚声进气道的喷气飞机其飞行速度可达到或略超过声速(约为300~350m/s),与之相比,压气机进口的气流速度往往较低,一般轴流压气机进口处气流速度为180~200m/s。
因此,迎面气流在进入压气机前需要在进气道中减速扩压,气流减速不一定都要在进气道内部进行,因为,若进气道内部扩张角太大,容易使气流分离造成总压损失,所以往往使气流在进气道前方就开始减速扩压,进气道前方气流的减速扩压过程可以近似的认为是理想绝热过程。
燃气涡轮发动机发动机教研室第3章进气道3.1进气道进气道:飞机或发动机短舱口至发动机压气机进口的一段管道。
凡是使气流速度降低,压力升高的管道就叫扩压器,又叫进气扩压器,也就是进气道。
进气道的功用是:在各种状态下, 将足够量的空气, 以最小的流动损失, 顺利地引入压气机;当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时,通过冲压压缩空气, 提高空气的压力。
对进气道的主要要求:在各种状态下, 送往发动机的空气在通过此涵道时损失的能量最少, 为了使压气机正常工作在压气机进口截面上压力分布必须均匀。
超音进气道外压式混合式3.1 亚音速进气道¾亚音速进气道的组成z亚音速进气道是扩张形的管道。
它由壳体和前整流锥组成。
z进气道进口截面可以是圆形截面,也可可以是非圆形截面。
进气道内气流变化规律¾前一段气流参数的变化规律是: 速度下降, 压力和温度升高, 也就是空气受到压缩, 由于空气本身速度降低而受到的压缩叫做冲压压缩; 总压下降,总温保持不变。
¾整流锥后气流速度稍有上升,压力和温度稍有下降, 这样可以使气流比较均匀地流入压气机保证压气机的正常工作,总压下降,总温保持不变。
¾进气道内所进行的能量转换是动能转变为压力位能和热能。
进气道流动模型z大气密度越高, 进入发动机的空气流量越多, •而大气密度受大气温度和飞行高度的影响•大气温度越高, 则空气的密度越低•飞行高度越高, 空气的密度也越低;z飞行速度越大, 则进入发动机的空气流量也越多; z压气机转速越高, 进入发动机的空气流多。
z为了减小流动损失, 在维修过程中特别注意不要损坏进气道的形面, 保持壁面的光滑。
z特别要注意进气道内不准有任何多余物!z分别为进气道出口气流总压的最大值、最小值和平均值。
*1Pmax,*1Pmin ,*1P_*1P¾影响进气道冲压比的因素有:流动损失;飞行速度和大气温度。
z流动损失:当大气温度和飞行速度一定时,流动损失大,冲压比低;z飞行速度:当大气温度和流动损失一定时,飞行速度大,冲压比高;z大气温度:当飞行速度和流动损失一定时,大气温度高,冲压比低。
流量系数定义示意图
进气道附加阻力和外罩压差阻力定义示意图
A 1
A
一、亚声速进气道在设计状态的工作
亚声速进气道非设计状态
亚声速进气道设计状态
气流流动示意图
外压式进气道
a)进气道在高亚音速飞行时,外部可能局部存在超声速区,从而
产生激波,使进气道外阻增大;低超音速飞行时,存在弓形脱
体激波;
在不同飞行马赫数和发动机工作状态下外压式进气道的气流流动图形
正常工况未起动
起动
几何不可调超声速外压式进气道特性。
发动机部件-进气道进气道是发动机部件中的重要组成部分,其主要功能是引导外界空气进入发动机燃烧室,与燃料混合后进行燃烧,从而产生动力驱动车辆运行。
本文将详细介绍进气道的构成、工作原理以及维护保养等方面内容。
1.进气道的构成进气道主要由以下几个部分组成:________1.1 进气管道:________用于引导外界空气进入发动机,通常由金属或塑料制成,具有一定的强度和耐高温性能。
1.2 进气滤清器:________位于进气管道入口处,用于过滤进入发动机的空气,防止灰尘、杂质等物质进入燃烧室,保护发动机正常运行。
1.3 进气门:________位于进气道末端,控制空气的进入量和进入时间,通过开闭来实现气缸内混合气的控制。
1.4 进气歧管:________将来自进气管道的空气分配到各个气缸中,确保每个气缸都能获得足够的进气量。
1.5 涡轮增压器(如有):________用于增加进气道的进气压力,提高发动机的动力输出。
2.进气道的工作原理当发动机工作时,活塞运动产生负压,进气阀门打开,外界空气经过进气管道和进气滤清器进入发动机。
进入气缸后,空气与燃料在燃烧室内混合,并在点火后燃烧释放能量。
3.进气道的维护保养为了确保进气道的正常运行和发动机的高效工作,需要进行定期的维护保养工作。
具体维护保养内容包括:________3.1 定期更换进气滤清器:________建议按照制造商给出的保养周期,定期更换进气滤清器,以确保进气道的通畅。
3.2 检查进气管道是否存在漏气、裂纹等问题,及时修复或更换受损的部件。
3.3 清洁进气道:________定期清洁进气道内的积碳、沉淀物等杂质,以保持进气道的良好状态。
3.4 定期检查进气阀门的工作状态,如有异常应及时进行调整或更换。
附件:________本文档涉及附件:________无法律名词及注释:________1.进气道:________指引导外界空气进入发动机燃烧室的部件,包括进气管道、进气滤清器、进气门等。
0引言明确定义发动机进气道CFD 分析过程,涉及分析目的及使用软件,进气道CFD 分析流程,分析过程和内容,主要输出,评价准则,用于指导进气道CFD 分析。
1分析目的及使用软件在车用发动机开发过程中,燃烧系统开发一直是发动机设计与研发过程中的重点与难点,其中缸内气体流动直接控制燃油和空气的混合,影响缸内燃烧过程,而合理的进气道的设计能够有效的组织缸内气体运动。
在原有气道CFD 分析基础上提出改进措施,与三维CAD 软件联合,得到最优的气道设计方案,最后再通过样件试制试验进行验证,目前气道CFD 分析软件为AVL-FIRE 。
2进气道CFD 分析流程3分析过程和内容气道CFD 分析过程分三大块:第一、收集数据,第二、前处理,第三、计算和后处理。
3.1收集数据气道三维几何模型的准备:包括两个进气道和燃烧室模型。
通过改变气门间隙描述所需要的各个气门升程。
以某汽油机双进气道的计算模型为例,气道前段的空腔模拟的是气道试验台的稳压箱。
为了保证气流方向与坐标方向保持垂直,有利于收敛,在人为做空腔时最好做成半球,大小为1.5D (D=缸径)。
气缸长度一般取2.5D ,与试验台的设置基本相同。
其中所需发动机相关性能参数(缸径:95mm ;冲程102mm ;气门座圈内径:29.34mm ;气门间隙:0.1mm ;最大气门升程:10mm ;进气门数:2;燃烧室直径:50.5mm )。
3.2前处理生成网格就是对空间上连续的计算区域进行剖分,把它划分成许多个子区域,并确定每个区域中的节点坐标。
网格划分时,为保证计算精度,需注意生成网格的质量。
在AVL FIRE 中导入表面网格模型,开始对表面网格模型进行计算前的处理,主要步骤如下。
3.2.1导入面网格在CAD 软件中准备三维模型。
根据实际气门升程曲线,一般每隔2mm 气门升程建立一个分析模型,设置CATIA 软件的显示3D 精度为0.01,转化为STL 格式。
在AVL FIRE 软件中导入气道模型STL 格式的面网格,对面网格定义进出口边界面及需要精细化的面。
进气道与人体的哪个器官相关?一、呼吸系统的构成与功能1.1 呼吸系统的主要器官在人体中,呼吸系统由多个器官组成,其中包括鼻腔、咽喉、气管、支气管和肺部等。
这些器官相互配合,完成了呼吸过程中的吸入和呼出动作。
1.2 呼吸系统的主要功能呼吸系统的主要功能是将氧气输送到身体各个部位,并将体内产生的二氧化碳排出体外,以维持人体正常的新陈代谢。
二、进气道与鼻腔的关系2.1 鼻腔的作用鼻腔是呼吸系统中的重要组成部分,具有多种重要功能。
首先,鼻腔可以过滤空气中的灰尘和微生物,保护呼吸系统的健康。
其次,鼻腔还包含嗅觉受器,可以感知气味,为我们的生活增添了乐趣。
此外,鼻腔还能够加热和湿润进入体内的空气,保持合适的呼吸气温和湿度。
2.2 进气道与鼻腔的联系进气道是指从外部空气进入体内的通道,包括鼻腔、咽喉、气管和支气管等。
其中,鼻腔是进入体内空气的第一站,它与进气道的连接起到了过滤、加热和湿润空气的作用。
此外,鼻腔内壁还分布着大量的细毛和黏液,可以阻止细菌和病毒进入人体,并将它们排出体外。
三、人体进气道的保护机制3.1 咳嗽和打喷嚏的作用当有异物进入人体的进气道时,呼吸系统会通过咳嗽和打喷嚏等机制将其排出体外。
这是呼吸系统的一种自我保护反应,可以有效地清除进入体内的异物。
3.2 支气管和纤毛的作用支气管是呼吸系统中的主要通道,支气管壁上分布着大量的纤毛。
这些纤毛能够不断地高频振动,将粘附在呼吸道上的灰尘、细菌和病毒等异物推向咽喉部位,再通过咳嗽等方式排出体外。
3.3 肺部的组织结构与免疫系统肺部是呼吸系统的重要器官,它的组织结构密布着免疫细胞。
当呼吸道受到感染时,免疫细胞会迅速应激,释放一系列的细胞因子和抗体,来消灭病原体并修复受损的组织。
四、呼吸系统的常见疾病与预防措施4.1 呼吸道感染和过敏性疾病呼吸道感染是呼吸系统最常见的疾病之一,包括感冒、咳嗽、喉咙炎等。
过敏性疾病如哮喘、过敏性鼻炎等也与呼吸系统密切相关。
进气道蒙皮鼓动处理方案作者:刘秋娥来源:《航空维修与工程》2022年第03期摘要:对进气道蒙皮鼓动发生及转移现象进行分析,给出鼓动发生和转移的根本原因及解决措施,从源头遏制了进气道蒙皮鼓动的出现。
本措施经多架机验证后已正式在飞机上贯彻执行。
关键词:薄蒙皮铆接结构;装配应力;蒙皮鼓动;转移;中心法铆接Keywords:thin skin riveted construction;assembly stress;skin bulge;transferred;center riveting0 引言進气道因其受力较小而外形复杂,一般结构形式为薄蒙皮铆接结构。
飞机在进气道装配过程中,屡次出现蒙皮鼓动及鼓动转移现象。
若采用传统方法排除鼓动,即在鼓动处增加鼓动条,势必将鼓动转化为内应力,铆钉拉应力增加,铆钉断裂或蒙皮裂纹的可能性增大。
因进气道处于发动机口进气段,铆钉或蒙皮裂片可能直接被吸入发动机,造成发动机叶片损伤甚至出现发动机毁坏等安全事故,对飞行安全造成较大隐患。
因此,当进气道蒙皮出现鼓动时,设计及工艺人员往往要在现场进行分析,以制定合理的解决方案,排除鼓动。
对装配应力特别大的进气道蒙皮鼓动,甚至出现更换整张蒙皮来排除鼓动的情况,花费了大量的人力、物力和财力。
所以,迫切需要探究鼓动发生及转移的机理,制定合理的解决方案,从根本上遏制鼓动的发生及转移。
1 蒙皮鼓动的定义薄蒙皮结构铆接完成后,如果用手指轻按蒙皮,会出现上下颤动的现象并伴有响声,这种现象叫做鼓动。
蒙皮鼓动区域带有较大的装配应力,进气道蒙皮鼓动一经发现必须排除。
蒙皮鼓动与蒙皮松动不同,如果目视蒙皮凹陷或凸起,用手指轻按蒙皮,出现颤动现象但无响声,这种现象叫做松动。
因为钣金件的制造公差及铆接时蒙皮变形等问题的存在,蒙皮松动时有发生。
蒙皮松动应力较小,可根据实际情况决定是否需要进一步处理。
2 鼓动出现、重现及转移的原因以蒙皮鼓动发生、重现和转移为顶事件,列出如图1所示的故障树,对编号的底事件逐一进行分析。