快速成型技术及其在进气道制造中的应用

本文介绍了快速成型技术、在MICROSTATION下进行的柴油机螺旋进气道三维CAD模型的制作和螺旋进气道的快速集成设计方法。     

基于逆向工程的进气道三维扫描系统标定算法研究

以硅胶为对象,将逆向工程技术应用于柴油机螺旋进气道设计当中.以C\C 实现了扫描系统的简化DLT模型的标定算法,获得了进气道点云图.实验结果表明:设计的三维扫描系统对动力机械设计的反求可取得良好效果,气道点云图基本符合实物外形.     

螺旋进气道的三维造型设计研究

开发了发动机螺旋进气道的三维造型设计的研究,应用非均匀有理B样条（NURBS）描述气道外形的方法以及仿形设计与概念设计途径与关键技术。探讨了螺旋进气道的设计规律,实现了根据给定设计参数自动建立柴油机螺旋进气道的三维几何模型的目标。     

现代设计方法在螺旋进气道设计中的应用

以应用于实际设计为目的，研究了现代设计方法在发动机螺旋进气道设计中的应用。实现了参数化的三维造型设计以及高精度的流动数值模拟，为气道的设计与改进提供了高效实用的研究手段。讨论了螺旋进气道的性能评价（包括螺旋进气道的流通性能与涡流强度），介绍了为研究螺旋进气道几何设计参数变化对气道性能的影响所进行的有关“数值试验”的情况。应用实例表明，现代设计方法的应用有益于克服传统设计中的盲目性与局限性，提高产品的自主开发能力与设计制造质量。     

基于UG二次开发的螺旋进气道的参数化设计

针对发动机进气道螺旋曲面特征,提出一种进气道参数化三维造型方法,综合运用UG二次开发工具,构建点,建立进气道曲线方程,通过曲线构建曲面并编辑,开发出进气道三维参数化自动建模系统。该系统能够根据给定参数自动快速建立参数化模型,达到CAD/CAE的集成,为后续分析工作提供支持。     

基于对数螺线的发动机螺旋进气道参数化设计

介绍了发动机螺旋进气道的正向设计方法,提出了新的螺旋进气道设计的关键参数,探索出了一种基于对数螺线的进气道的参数化设计方法,并用该方法通过Pro/E软件建立了参数化的螺旋进气道的三维实体模型,该方法可以大幅度减少设计过程所费周期,显著提高螺旋进气道的设计效率.     

螺旋进气道CAD/CFD优化设计方法的研究

本文以车用柴油机螺旋进气道为研究对象，阐述了影响气道性能的关键参数。应用CAD技术对关键参数加以驱动，使气道外形得到控制，并应用CFD进行优化。     

四气门车用柴油机进气道设计及试验评价

分析了车用柴油机应用四气门缸盖的优点,对某重型车用柴油机设计了长切向短螺旋组合进气道并进行了进气模拟计算。结果表明:双进气道方案局部流动阻力小,在上止点附近有较高的平均流速。对两种形式的长切向短螺旋组合进气道缸盖进行了稳流试验评价对比,试验证明,带鼻梁的长切向短螺旋组合进气道具有良好的充气和气流组织效果。     

柴油机螺旋气道结构参数对其流动特性的影响

针对柴油机复杂的螺旋进气道结构,在前期螺旋进气道的参数化设计方法研究的基础上,结合气道稳流模拟试验,建立不同结构的螺旋进气道流动仿真模型。采用计算流体动力学三维模拟的方法研究了螺旋进气道最小截面处的几何形状、螺旋段螺旋半径和螺旋终止角等结构参数对气道流动特性的影响关系。研究结果表明:通过改变螺旋气道最小截面处外侧形状、增大最小截面积和改变螺旋段形状、增大螺旋半径,可增大气道平均流量系数,降低平均涡流比;改变最小截面处内侧形状和改变螺旋段螺旋终止角对气道流动特性的影响较为复杂,不呈现单调变化规律。     

基于逆向工程的发动机螺旋气道点云数据处理的关键技术研究

螺旋气道气缸盖是汽车发动机的重要零部件之一,对发动机的混合气形成与燃烧、充量更换等方面具有决定性的影响.本文在逆向工程设计思想的指导下,就螺旋气道特有的结构和技术要求,使用非接触式的扫描方法扫描气道样件.由于实际测量过程中受到各种人为或随机因素的影响,使得测量结果包含噪声点大量的冗余数据,并且数据间缺乏明显的拓扑关系,这样就不利于后续的螺旋气道的重构工作.本文针对激光三维扫描方法得到的螺旋气道的点云数据,采用了快速、有效地处理技术.在最大程度上获得了较好的点云数据结果,为后续的曲线曲面重构工作做出了理想的处理过程.     

螺旋进气道-气门-气缸内空气运动的3维数值模拟

对稳流试验中螺旋进气道－气门－气缸内３维流场进行了数值模拟,分析了气道形状、气门偏置对流场特征和涡流比的影响。计算表明：螺旋气道斜坡段产生的气流角动量是气流在气缸内形成旋流的主要原因。气流在螺旋进气道内产生的角动量与气缸内进气射流碰撞气门盘、气门座和气缸壁产生的角动量相结合,在气缸内形成复杂的旋流运动,而气流运动到气缸出口平面时,小旋涡与主旋流融合,形成了单一方向的旋流,因而气道涡流比随着气缸轴向距离的增大而增大。这些结果表明,采用流动数值模拟可以获得稳流试验中难以得到的内部流动信息,从而为气道设计提供更有力的依据。     

进气道布置对4气门柴油机进气门口三维流场的影响

在稳流模拟试验台上,利用自行研制的单独进气道,4气门柴油机试验缸盖,气门口三维流速测量装置,用热线风速仪测量了不同进气道布置方案下的进气门口三维流场,揭示了进气道的布置对4气门柴油机进气门口三维流场影响的变化规律。进气道布置角度的变化对4气门柴油机各气道气门口流场产生较大影响,螺旋气道布置角度的变化使螺旋气道的各速度大小,切向速度的分布及切向气道的各速度大小发生较大变化。且升程愈大,变化愈明显,切向气道布置角度的变化对螺旋气道和切向气道的速度大小影响均较大。     

4气门直喷柴油机进气道组合和位置对进气涡流的影响

在稳流气道试验台上,对4气门直喷柴油机采用螺旋进气道和切向进气道的不同组合和不同相互位置时,气道的流动特性进行了试验研究。为了上邻气道的进气气流在缸内干涉的程度及其对缸内涡流运动的影响,提出了流量系数损失率和角动量矩损失率的概念。研究结果表明：柴油机采用切向气道在后的气道组合时,涡流比的变化受后面螺旋气道方位的影响较小,相邻气道的进气气流干涉较小。     

四气门柴油机进气道组合对涡流和流量影响的研究

四气门柴油机进行气道可以选用不同类型的进气道进行组合,如二个螺旋进气道、二个切向进气道或一个切向进气道一个螺旋进气道等。螺旋进气道和切向进气道气门出口处气流分布不同,不同的气道组合对进气涡流影响必然不同。本文介绍了在气道稳流试验台上进行试验研究的结果。     

进气道螺旋段结构参数对流动特性影响的研究

用CFD软件进行了柴油机螺旋进气道流动特性的三维数值模拟;利用气道稳流试验台验证了模拟计算的准确性,分析了螺旋段的结构参数对流场特性的影响。研究发现:由于螺旋气道结构的复杂性,螺旋段结构参数对气道性能的影响十分复杂,其中,影响较敏感的结构参数为过渡圆半径、蜗壳半径和气门凸台高度。     

CA6DL柴油机四气门缸盖进气道的开发

介绍了CA6DL柴油机四气门缸盖进气道的开发过程 ,对气缸盖中常采用的螺旋气道、切向气道的特点进行了分析 ,并对在四气门缸盖中这两种气道的组合形式及气门的布置对缸盖结构的影响进行了研究 ;文中也概括了CA6DL柴油机气道的开发流程 ,在进气道的开发过程中 ,运用了Pro/E三维造型技术 ,从而缩短了气缸盖的开发周期。最终该四气门进气道的开发满足了CA6DL柴油机性能开发的要求     

基于CATIA的柴油机螺旋气道设计及数值模拟

以某4110柴油机螺旋气道为参照,利用CATIA软件正向建立了螺旋进气道－气门－气缸的三维模型,然后用starccm＋对模型进行网格划分边界设定,对不同的气门升程进行了数值模拟,得到缸内流场的详细信息,并同稳流试验进行对比。为螺旋气道开发提供新的正向方法,有着重要的工程意义。