بهبود طرح منیفلد هوای موتور 4 سیلندر دیزلی تنفس طبیعی با استفاده از کوپل نرم‌افزارهای Fluent‌ و GT-Suite

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران

چکیده

منیفلد ورودی بخشی از سامانه ورودی هوا به موتور است که نقش مهمی در بهبود عملکرد از قبیل گشتاور بالا و مصرف سوخت کم و همچنین پایین نگه داشتن انتشار آلاینده ها دارد. در این تحقیق با تغییر الگوی مسیر هوا به بررسی عددی نقش آن در تنفس موتور پرداخته شده است. به همین منظور ابتدا طرح منیفلدها بصورت سه‌بعدی در نرم‌افزار SolidWorks مدل‌سازی شدند. همچنین دو منیفلد با هندسه­های مختلف به صورت کوپل یک‌بعدی- سه­بعدی در نرم­افزارهای GT-SUITE و Ansys Fluent شبیه­سازی شد. از سیال پایه هوا در این آنالیز استفاده گردید. با استفاده از روش پرینتر سه­بعدی، منیفلد طراحی شده، تولید و سپس بصورت عملی آزمایش گردید. نتایج بدست آمده نشان دادند که میانگین سرعت در منیفلد بهینه­شده بیشتر از منیفلد طرح موجود می­باشد که این امر باعث افزایش دبی جرمی و دبی حجمی جریان خروجی می­شود. همچنین، مقدار هوای مکشی برای پورت­های چهارگانه در منیفلد طراحی شده توزیع یکنواخت‌تری پیدا کرده است. تست­های عملکردی بر روی موتور، بهبود عملکردی از لحاظ افزایش توان با سوخت یکسان و کاهش آلاینده­ها را با منیفلد جدید تأیید می­کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

  • Apaydin S, N Doner. Simulation-based investigations of geometrical design effects on the efficiency of the intake manifold of a six-cylinder diesel engine. Advances in Engineering Software, 2022; 173: 103269.
  • Abidi SH, M Hasan. Variation of turbulent kinetic energy due to dimples in intake manifold for diesel engine. Case Studies in Thermal Engineering, 2021; 27: 01299.
  • Gocmen K, HS Soyhan. An intake manifold geometry for enhancement of pressure drop in a diesel engine. Fuel, 2020; 261: 116193.
  • Shuqing Guo1, Shuo Huang1, Mingshan Chi. Optimized design of engine intake manifold based on 3D scanner of reverse engineering. EURASIP Journal on Image and Video Processing, 2018.
  • Xu J. Flow analysis of engine intake manifold based on computational fluid dynamics. Journal of Physics, Conference Series, 2017; IOP Publishing.
  • Singla S, S Sharma, D Gangacharyulu. Study of design improvement of intake manifold of internal combustion engine. International Journal of Engineering Technology, Management and Applied Sciences, 2015; 3: 234-242.
  • Thamaraikanan R. et al. Design and Analysis of an Intake Manifold in an IC Engine. Applied Mechanics and Materials, 2015; 766: 1021-1027.
  • Chalet D, et al. A frequency modelling of the pressure waves in the inlet manifold of internal combustion engine. Applied energy, 2011; 88(9): 2988-2994.
  • Jemni MA, G Kantchev, MS Abid. Influence of intake manifold design on in-cylinder flow and engine performances in a bus diesel engine converted to LPG gas fuelled, using CFD analyses and experimental investigations. Energy, 2011; 36(5): 2701-2715
  • ANSYS Fluent Theory Guide. Release 2022
  • Charles G Speziale, Ronald M C So, Turbulence Modeling and Simulation, 2016; Taylor & Francis Group LLC.

 

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار