基于CFD数值模拟某乘用车排气系统设计.docx

基于CFD数值模拟某乘用车排气系统设计.docx基于CFD数值模拟某乘用车排气系统设计黄名宗王伟伟刘淑玉谢志清上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心摘要:采用数值计算与实验验证相结合的方法,对某款乘用车的排气系统进行开发设计。以排气背压为主要评判准则,通过FLUENT对初步设计的两套方案进行数值模拟,发现方案二的背压优于方案一;将样件搭载到发动机台架做验证,发现只有方案二满足发动机背压要求;对方案二进一步做噪声测试,结果表明,总声压及各阶次噪声均没有超过目标曲线,满足整车性能要求。关键词:排气系统;CFD;实验验证;设计;作者简介:黄名宗(1988-),男,广西南宁人,上汽通用五菱汽车股份有限公司排气系统工程师,硕上研究牛,从事排气系统设计工作。ExhaustSystemDesignforthePassengerCarBasedonCFDSimulationHUANGMing-zongWANGWei-weiLIUShu-yuXIEZhi-qingTDC,SAICGMWulingAutomobileCo.,Ltd.;Abstract:putationalfluiddynamics(CFD),theresultofschemeIIofnoisetestshowsthatthetotalsoundpressureandeachordernoiseareunderthetargetcurve,:exhaustsystem;CFD;experimentalverification;design;0引言新开发一款乘用车,该乘用车是在某款已量产车型的基础上改进而来;采用数值模拟与实验相结合的方法开发该乘用车的排气系统,不仅可以减小试验量,缩短设计周期,还可提高开发效率,降低设计成本[口。文章阐述某款乘用车排气系统在满足排气背压的前提下,基于实验和CFD分析的开发设计过程。1设计方案排气系统包括排气歧管、三元催化转化器、柔性节、主消声器、副消声器及管道等。工程上习惯将从排气门到三元催化器的部分称为排气系统热端;三元催化器以后至排气尾管称为排气冷端。新开发车型的底盘与量产车的基本相同,只是为了给油箱腾空间而做了小幅度更改;为减少排气系统试验量,缩短设计周期,降低设计成本,实现零件模块化、平台化,初始方案是:新开发车型的排气系统尽可能的借用量产车型的设计。初步设计两种方案,排气系统热端均完全借用量产车型;柔性节、前消声器及其连接管道限于底盘布置空间,无法改动,故也采取借用策略;前消声器后段管道及后消声器则根据底盘布置做适应性更改,注意避让油箱及其他底盘零件,并保持足够的安全间隙。前消声器后段管道及后消声器的初步设计结构与布置方案如图1所示。方案二与方案一相比,作