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摘要进气系统是动力系统的重要组成部分，其布置形式的优劣、结构参数的好坏将直接影响到发动机的动力性能、燃烧效率和排放特性等。因而进气系统的设计也成为动力系统设计的关键部分之一。
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本文设计的FSC赛车进气系统，采用先进的设计理念，经过GT-POWER软件的仿真模拟分析、CATIA软件的三文建模、GAMBIT的网格划分以及FLUENT软件的计算流体力学分析并得出相应的结果。然后针对分析结果对原方案进行分析和改进以及与NUT车队所使用的方案进行分析比对得出最后的结论，保证了设计的合理性和优越性。20988
关键词 进气系统 仿真分析 三文建模 计算流体力学（CFD）
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title FSC Racing Car Design-the design of the engine intake system
Abstract
Intake system is an important part of the power system, the arrangement and structural parameters will directly affect the dynamic performance of the engine, combustion efficiency and emission characteristics. Thus the design of the intake system has become a key part of the power system design.
The engine intake system of FSC racing car in this article is designed with advanced concepts. The system is analyzed and simulated by GT-POWER, is modeled by CATIA 3D modeling software, and is meshed in GAMBIT. After the computational fluid dynamics calculation in FLUENT, we get the corresponding results. Then according to the results of the analysis, the program is analyzed and improved. Meanwhile the results between the program designed in this article and the NUT team used is analyzed to get the final conclusion and to ensure the rationality of the design and superiority.
Keywords Intake system; Simulation and analysis;3D modeling; Computational Fluid Dynamics(CFD);
目次
1 绪论 1
1.1课题研究背景及意义 1
1.2国外研究现状 1
1.3国内研究现状 2
1.4 FSC赛事介绍 2
1.5 本课题研究主要内容 3
1.6本章小结 4
2 发动机进气系统设计理论 5
2.1进气道内气体流动效应 5
2.2进气道能量损失 5
2.3进气过程中气缸内的气流运动 9
2.4本章小结 10
3 发动机及进气系统仿真计算与设计 11
3.1一文非定常模型 11
3.2发动机进气一文非定常流动计算方法 13
3.3 基于GT-POWER的建模分析 14
3.4 发动机进气系统设计 19
3.5 进气系统生产制造方案 21
3.6本章小结 22
4 网格划分与边界条件设定 24
4.1 GAMBIT软件介绍 24
4.2 网格划分与生成 24
4.3 GAMBIT边界条件设置 25
4.4 本章小结 26
5 流场计算与分析 27
5.1 CFD求解过程 27
5.2 FLUENT计算分析 28
5.3 本章小结 31
6 进气系统的改良及对比 32
6.1进气系统的改进 32
6.2进气系统的对比 35
6.3 本章小结 39
本文总结 40
致谢 41
参考文献 42
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
伴随着科学技术的日新月异，计算机的应用在自从二十世纪751十年代以来也越来越得到重视。计算流体力学CFD的分析应用也成为发动机进气系统设计不可或缺的重要组成部分之一。经过细致的网格划分后的进气系统再做流场分析使得人们可以更加直观地了解发动机进气的情况与存在的问题，同时也节省了很多不必要的实验和时间。设计者可以根据流线图、压力云图等等去观察所设计的进气系统进气时的稳态、瞬态流场情况从而可以很轻易地发现该进气系统存在的问题，并且对原模型进行改进和优化后再进行流场分析也可以更快地了解到自己所改良的环节是否可以达到预期，这为设计和改良进气系统节约了更多的成本和时间，同时也带来了更好的设计结果。