進氣歧管
關注創建者：天洑軟件 創建時間：2023-11-07
進氣歧管的視頻教程
STARCCM+系列CFD課程02-幾何與網格
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進氣歧管的實例教程
用CFdesign對進氣歧管進行流量優化.part1.rar
用CFdesign對進氣歧管進行流量優化.part2.rar
用CFdesign對進氣歧管進行流量優化.part3.rar
例如，發動機進氣歧管由多個閥門組成，每個閥門都有不同的工作條件。工程師必須了解在各種操作條件下會發生什么，才能做出明智的設計選擇。當必須對原始 CAD 模型進行打開或關閉閥門等微小更改時，這可能會非常耗時。然而，借助 Fidelity CFD 平臺，可以創建多個設計選項，以在用戶定義的域中實現所需的設計目標。多種設計可以在網格劃分和求解模型時提供靈活性。無論您需要調整零件的位置還是完全刪除它，設計選項都可以簡化流程，只需單擊幾下即可簡單。
發動機進氣歧管，閥門旋轉 (i) 45 度（左），(ii) 90 度（右）。
首先，您必須創建不同的閥門位置來探索進氣歧管的操作空間。您可以通過復制職位文件夾中的現有職位并相應地重命名它們來完成此操作。要創建“半開”位置，請將閥門旋轉 45 度；對于“全開”位置，將閥門旋轉 90 度。創建閥門位置后，從新域開始并選擇要添加到其中的組件。您可以為每個域指定多個設計選項。
當剛開始涉足該領域時，只有一種設計選擇可用。然而，測試多種設計選項有利于實現預期結果。這就是為什么該平臺提供了重復設計選擇的選項。此外，用戶可以更改設計選擇，從而靈活地包含或排除最初添加到域中的幾何圖形的某些部分。例如，您可以創建一個名為“無閥門”的新設計選擇，其中閥門完全從幾何域中刪除。這允許更好地定制和控制設計過程。
當探索不同的設計選擇或操作條件時，通常沒有必要從頭開始進行網格設置，因為幾何形狀保持相對一致。重復使用以前的網格設置是一種明智的方法。下圖顯示了針對兩種不同的設計選擇或具有相同網格設置的閥門操作條件生成的網格。
為半開閥門（左）和全開閥門（右）生成的網格。
在模擬各種設計選項時，復制網格設置和模擬設置很有幫助。這使得研究設計模型的不同操作條件變得容易，而無需太多額外的努力。
展開 圖5-2 結果更新
3）可視化結果
① 壓力云圖
單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數壓力，設置等級參數256，點擊應用，讀取進氣歧管表面壓力云圖?？梢钥闯鲈谠摴r下，壓力最大值出現在出口3和出口4附近。
圖5-3 壓力云圖
② 速度流線圖
雙擊樹節點 視口> 結果> AICFDProject，設置進氣歧管透明度，以便后續查看內部流線。
圖5-4 設置歧管透明度
單擊菜單欄 后處理> 流線圖，設置進氣歧管速度流線圖，可以看出在該工況下，接近出口2處速度偏高。
圖5-5 流線圖
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展開 今天這個例子帶來的是冷熱交換時的墊片密封性能分析，用到的實例是一個簡化的進氣歧管以及端蓋，如下圖
整個分析的過程中要考慮螺栓的預加載、卸載，整體模型進氣、出氣的溫度變化，以及墊片非線性在受壓、釋放過程中的變化，比較復雜，相關工況說明如下
分析步
1
2
3
4
5
6
溫度（℃）
20
20
150
-40
20
20
螺栓狀態
預緊
維持
維持
維持
維持
卸載
氣壓（MPa）
/
/
0.678
0.678
/
/
用到的材料gasket的壓力-閉合曲線如下圖
整個動態展示是這樣的
為了更好的完成這個分析，我們先進行一個二維gasket的簡單壓縮分析
1 中間夾層gasket分析
1.1 建模說明
1.1
之后賦予簡單的steel材料屬性——截面屬性
對于gasket的夾板，材料定義如下
1-2
選取截面屬性的時候，other——gasket，其余默認
1-3
1.2 加載分析
對于分析步，采用非線性分析步，初始步長取0.01，共兩個分析步
step-1中對steel上板施加強制位移1，step-2中恢復
1.3結果分析
最后得到的結果如下
2 進氣歧管分析
2.1 導入模型，劃分網格
在這里，劃分網格的方法有很多，也可以到專業的畫網格軟件（如hypermesh）中進行前處理之后導入
2.2賦予相關屬性
這里的材料與之前的類似，可以借用
2.3 建立分析步
合計6個分析步，每個初始步長取
展開 可變進氣歧管技術與可變配氣技術有些類似，但是可變進氣歧管技術更注重的提高低轉速時的扭力輸出（對高轉速時功率的輸出提高效果不是很明顯），因此這種技術被非常廣泛的應用于普通的民用轎車上。不過這也不是絕對的，由于它能提供更好的引擎響應性，所以在運動型車上也逐漸開始采用這種技術，例如法拉力的360和575。
與可變配氣技術相比，可變進氣歧管技術成本更低——它只需要一些簡單的電磁閥和進氣管形狀的設計就能夠實現；而可變配氣技術則需要復雜而精確的液壓系統進行驅動，如果改變氣門行程，還需要一些特制的凸輪軸。
目前，有兩種可變進氣歧管技術：可變進氣歧管長度和可變進氣共振，他們都是通過進氣歧管的幾何設計實現的。下面我們就分別討論一下這兩種技術。
可變進氣歧管長度
可變進氣歧管長度是一種廣泛應用于普通民用車的技術，進氣歧管長度大部分被設計成分兩段可調——長的進氣歧管在低轉速時使用，短的進氣歧管在高轉速時使用。為何在高轉速時要設計為短進氣歧管？因為它能使得進氣更順暢，這一點應該很容易理解；但是為什么在低轉速時需要長進氣歧管呢，它不會增加進氣阻力嗎？因為發動機低轉速時發動機進氣的頻率也是低的，長的進氣歧管能聚集更多的空氣，因而非常適合與低轉速時發動機的進氣需求相匹配，從而可以改善扭矩的輸出。另外，長進氣歧管還能降低空氣流速，能讓空氣和燃料更好的混合，燃燒更充分，也可以產生更大的扭矩輸出。車
為了更好的適應不同轉速的進氣需求，有一些系統采用了分三段可變進氣歧管長度的設計，例如的V8發動機。每列氣缸都有分三段可調的進氣歧管，一共有24個進氣歧管。事實上，奧迪并沒有把進氣歧管分開，它在中央轉子周圍布置了回旋的進氣歧管，轉子轉到不同的位置就能獲得不同的進氣歧管長度。整個系統布置在V型發動機的V型夾角內側。
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進氣歧管的最新內容
某頭部汽車零部件企業在研發發動機進氣歧管時，采用短纖維增強塑料材料，面臨的核心問題是注塑過程中纖維取向不均導致的局部性能波動。通過Multiscale Designer，團隊將注塑仿真得到的纖維取向張量精準映射至結構網格，構建了考慮局部各向異性的材料模型，成功預測出進氣歧管在高溫工況下的變形量與應力分布。
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3.
節氣門位置傳感器用于測量節氣門的開度，從而控制可以流入發動機進氣歧管的空氣量。
節氣門位置傳感器安裝在節氣門體上并測量節氣門的打開和關閉運動，并將這些信息傳輸到發動機控制模塊，該信息以及其他測量值，包括：發動機控制模塊使用溫度、發動機轉速和空氣質量流量(MAF)來確定噴入發動機的燃油量和點火正時。
在內燃機中，連接化油器和氣缸的管路，叫進氣歧管，一分多。
進氣歧管
有進就有出，在排氣管路上還有排氣歧管，多合一。
排氣歧管
無論是進氣還是排氣，我們都希望氣流流經各個支路的阻力盡可能一致，這樣才能保證每個氣缸的進排氣量一致。
如何保證呢？CFD模擬是成本低且效率高的方法。
下面簡單展示個例子，基于智能熱流體仿真軟件AICFD做進氣歧管流阻模擬。
專利摘要顯示，本發明公開了一種車輛的熱管理系統和車輛，車輛的熱管理系統包括：包括：發動機冷卻系統，發動機冷卻系統包括：發動機、中冷器、第一散熱器和第一風扇，發動機和第一散熱器串聯，發動機的進氣歧管與中冷器的出氣端連通，中冷器和第一散熱器相對設置，第一風扇給中冷器和第一散熱器進行散熱；空調系統，空調系統包括冷凝器；低溫冷卻系統，低溫冷卻系統包括：第二散熱器和第二風扇，第二散熱器與冷凝器相對設置，第二風扇用于給第二散熱器和冷凝器進行散熱
，在入口流量為0.07kg/s時進行了進氣歧管內流場的數值模擬，具體通過云圖及流線圖查看計算結果。
（三）真空泄漏檢查
真空泄漏最直接的檢查方法是使發動機處于怠速狀態下在進氣歧管附近被懷疑漏氣的地方噴化油器清洗劑，觀察發動機轉速有無變化，如果轉速改變說明存在漏氣，應作進一步檢查。當出現真空泄漏時，所有真空管、進氣歧管墊、進氣歧管本身、噴油器安裝處的密封膠圈等都是檢查的對象?！?
發動機進氣歧管，閥門旋轉 (i) 45 度（左），(ii) 90 度（右）。
首先，您必須創建不同的閥門位置來探索進氣歧管的操作空間。您可以通過復制職位文件夾中的現有職位并相應地重命名它們來完成此操作。要創建“半開”位置，請將閥門旋轉 45 度；對于“全開”位置，將閥門旋轉 90 度。創建閥門位置后，從新域開始并選擇要添加到其中的組件。您可以為每個域指定多個設計選項。
它還包括分步教程，涵蓋使用 Python 腳本實現 3 個示例案例的完整 CFD 工作流程 - 水冷套中的蝸殼、進氣歧管和共軛傳熱 (CHT)。我們希望我們的教程能夠提供有關 CFD 工作流程自動化的見解！
帶有 Sphinx 文檔（左）和 Doxygen 文檔（右）的用戶界面。
當前的 HTML 文檔從代碼中的注釋中提取信息。
拓 撲 優 化
流速不均勻
流速比較均勻
案例4
V6發動機的進氣歧管
