文档介绍：独创性声明本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外, 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名:玉l i=盔豆日期:丕型兰:笸:圣学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定) ~(捌:云低?酬蜂嗍删I多捅要排气歧管是发动机排气系统关键的零部件之一,结构复杂,工作环境十分恶劣,排气歧管在工作过程中,不合理的排气歧管结构将导致内部气体流动性能低,壁面热应力集中导致产生裂纹,致使出现断裂、漏气等失效现象。排气歧管带有干涉结构会加剧发动机功率损失,影响其换气性能。因此,研究排气歧管内部气体流动特性及壁面瞬态传热过程,对提高排气歧管的工作性能和使用寿命具有重要意义。首先,本文基于计算流体力学理论,提出排气歧管瞬态流固耦合换热模型的建立方法。应用GT-POWER建立发动机一维动力学仿真模型,M+ 实现耦合,获取排气歧管瞬态边界条件,解决了排气歧管入口流量随时间动态变化设定的难题,建立了排气歧管瞬态流固耦合换热计算模型。其次,本文对带有干涉结构的某四缸发动机排气歧管内流场进行瞬态计算, 、气门处流量变化、出口端速度分布,以及各缸压损不均度等性能,研究排气歧管内部气体流动特性。研究表明:%、%、%%, 干涉结构会导致各缸压损不均匀度提高,排气出现回流和漩涡,产生涡流噪声和气门处震动,降低发动机换气效率。分析不同时间步长对排气歧管压力损失瞬态计算的影响以及最大热应力等性能的动态变化,综合考虑计算时间和占用资源等因素,提出排气压力损失的简化计算方法。6000r/min全负荷工况下,以 l。CA经历的时间为时间步长,可以在有效的时间内获取准确的排气压力损失性能。最后,本文对排气歧管进行多循环瞬态流固耦合换热分析,流体域和固体域直接耦合求解,监测壁面不同位置、不同深度梯度的温度和热应力分布以及在循环过程中的动态变化趋势,研究壁面瞬态传热过程。结果表明:热量由内侧向外侧传递,温度逐渐降低,直至达到动态平衡,由于各处结构、流质物性和流动状态不同,传热性质存在差异;最高温度出现在管路出口端所夹壁面, ,此处受到气流冲击强烈,换热强度最大;管壁两侧表面热应力较高, 向中心逐渐降低,各处热应力随着运行在小范围不断循环波动,最大热应力出现在管路间加强筋位置,,其值低于固体材料的抗拉强度 370MPa,满足性能和使用要求。关键词: 排气歧管, 瞬态,流固耦合, 压力损失, 热应力 Abstract Exhaust manifold is one ofthe ponents ofengine aRer-treatment system, whose structure andworking environment thestructure ofthe exhaust manifold isn’treasonable,it willlead toreduce theperformance ofinternal gas now,thermal stressofsolidwall cause thefailurephenomenon ofbreakage and airleakage,and with interference structure willexacerbate theengine power loss,affecting ,research the performance ofinternalgas flowandheattransferprocess of solidwalloftheexhaust manifold ismeaningful toimprove itsperformance andlifetime. Primarily,the method ofestab