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1、汽車(chē)技術(shù)·AutomobileTechnology某SUV車(chē)型進(jìn)氣系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)11112吳超群劉凌豪華偉杰趙偉靜梅望林（1.武漢理工大學(xué)，武漢430070；2.一汽海馬汽車(chē)有限公司，?？?70216）【摘要】針對(duì)某SUV車(chē)型進(jìn)氣背壓過(guò)大的問(wèn)題，采用Fluent軟件對(duì)其進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行建模，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)該模型校準(zhǔn)后進(jìn)行流體力學(xué)仿真。同時(shí)，將計(jì)算流體力學(xué)模型的邊界條件應(yīng)用在Virtual.Lab中對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)的聲學(xué)性能進(jìn)行了預(yù)測(cè)，以系統(tǒng)背壓和消聲性能為目標(biāo)對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。對(duì)改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行制樣和評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，進(jìn)氣背壓和進(jìn)氣效率顯著改善，進(jìn)氣系統(tǒng)的聲學(xué)性
2、能有所提高。主題詞：進(jìn)氣系統(tǒng)背壓高頻管結(jié)構(gòu)改進(jìn)聲學(xué)性能中圖分類(lèi)號(hào)：U464.234文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-3703（2017）04-0050-03ModifiedDesignofASUVAirIntakeSystemWuChaoqun1,LiuLinghao1,HuaWeijie1,ZhaoWeijing1,MeiWanglin2（1.WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070;2.FAWHaimaAutomobileCo.,Ltd.,Haikou570216）【Abstract】ASUV’sintakeback
3、pressureistoolarge.Tosolvethisproblem,weusesoftwareFluentforairintakesystemmodeling,andcalibratethismodelthroughtestforfluidmechanicssimulation.Atthesametime,theboundaryconditionsofcomputationalfluiddynamicsmodelareappliedinVirtual.Labsoftwaretoforecasttheacousticperformanceoftheai
4、rintakesystem.Thedesignoftheairintakesystem’sstructureisimprovedwithsystembackpressureandnoiseeliminationastarget.Samplepreparationofthemodifiedstructureismadeandevaluated,theresultsshowthattheairintakebackpressureandintakeefficiencyareimprovedsignificantly,andtheacousticperformanc
5、eoftheintakesystemisimproved.Keywords:Airintakesystem,Backpressure,Highfrequencytube,Structureimprovement,Acousticperformance1前言限元計(jì)算方法改進(jìn)進(jìn)氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。2模型的建立與校準(zhǔn)汽車(chē)進(jìn)氣背壓過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率[1]和輸出功率，甚至影響整車(chē)的動(dòng)力性能和使用壽命。2.1建立模型進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還要控制進(jìn)氣噪聲，一般通過(guò)調(diào)整空進(jìn)氣系統(tǒng)建模的一般步驟為：根據(jù)進(jìn)氣系統(tǒng)的幾何氣濾清器的結(jié)構(gòu)降低脈動(dòng)噪聲，通過(guò)設(shè)計(jì)高頻管等結(jié)模型建立相應(yīng)的流
6、體力學(xué)模型；設(shè)定模型的邊界條件；構(gòu)降低流體噪聲。本文以某SUV車(chē)型為例，針對(duì)其進(jìn)建立各參數(shù)之間的理論方程組。氣系統(tǒng)原始方案，在Fluent中對(duì)其數(shù)模進(jìn)行三維有限原車(chē)進(jìn)氣系統(tǒng)的幾何模型如圖1所示，應(yīng)用Solid-元流體仿真分析，在保證消聲效果的前提下，降低進(jìn)Works工程軟件，根據(jù)該模型生成進(jìn)氣系統(tǒng)內(nèi)部的空氣氣背壓，使其不超過(guò)5kPa，并提出改進(jìn)方案。進(jìn)氣系流體模型如圖2所示。統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要使用一維模型（如GT-Power）和三維有限應(yīng)用HyperMesh工程軟件對(duì)空氣流體模型劃分的元模型（如Fluent）。相比之下，一維方法無(wú)法準(zhǔn)確體現(xiàn)有限元網(wǎng)格如圖3所示。空
7、氣模型幾何形狀復(fù)雜，為了[2]降低劃分難度，在保證計(jì)算精度的前提下，本文選用四結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)特征，而三維仿真計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確，可以體現(xiàn)出進(jìn)氣系統(tǒng)中各個(gè)部件的形狀對(duì)進(jìn)氣流場(chǎng)及壓力面體三維網(wǎng)格，劃分約287萬(wàn)個(gè)單元。最后將該網(wǎng)格模[3]型輸出為計(jì)算流體力學(xué)模型。的影響。為獲得更準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，本文采用三維有-50-汽車(chē)技術(shù)吳超群，等：某SUV車(chē)型進(jìn)氣系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)波紋管空氣濾清器結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的模型，即多孔階躍（PorousJump）模型。根據(jù)濾芯供應(yīng)商提供的數(shù)據(jù)確定該模型的面滲透率高頻管（FacePermeability）、厚度（Thickness）和壓力跳躍系數(shù)出氣口
8、進(jìn)氣口（Pressure-JumpCoefficie
