Title of article :
Intake Manifold Flow Assessment on a 3-cylinder Natural Aspirated Downsized Engine Using CFD and GT-SUITE
Author/Authors :
Shojaeefard, M. H. Automotive Simulation and Optimal Design Research Laboratory - School of Automotive Engineering - Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran , Khalkhali, A. Automotive Simulation and Optimal Design Research Laboratory - School of Automotive Engineering - Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran , Firouzgan, A. Automotive Simulation and Optimal Design Research Laboratory - School of Automotive Engineering - Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran
Pages :
9
From page :
255
To page :
263
Abstract :
In this paper the intake manifold as the most effective part on engine’s volumetrice efficiency is in vestigated in detail with emphesizing on flow behavior and characterestics. The eight different design have been prepared and imported to CFD software. Five objective functions for investigation of flow have been connsidered and applied in TOPSIS with different weights. Mass flow rate,massflow rate deviation between runners,flow coefficient,turbulence intensity and velocity at runner end have been objective functions in flow detail assesment. Then all geometrical dimentions are applied to a verified ESC. The engine simulation model is developed for I3 engine with turbulence combustion model named “ SI-TURB” which will be validated by experimental combustion profile data. The experimental and numerical combustion pressure has a good accuracy, so that the ESC can simulate and predict the engine performance by 6.15% accuracy. It has to be stated that the hybridation of 3D analysis with engine simulation code in the closed loop method for developing of IM is nessassery in order to have the best compromising design. Finally combination of CFD with ESC results showed that, considering the same weight in TOPSIS for flow objective functions have more compatibility in point of engine power out put.
Farsi abstract :
ر اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ در ﻧﻈﺮ اﺳﺖ ﻃﺮاﺣﯽ ﭼﻨﺪ راﻫﻪ ﻫﻮا ﺑﻌﻨﻮان ﯾﮑﯽ از ﺗﺎﺛﯿﺮ ﮔﺬارﺗﺮﯾﻦ ﻗﻄﻌﻪ ﻣﻮﺗﻮر ﺟﻬﺖ اﻓﺰاﯾﺶ راﻧﺪﻣﺎن ﺣﺠﻤﯽ، ﺑﺎ ﺗﺎﮐﯿﺪ ﺑﺮﺗﻠﻔﯿﻖ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺟﺮﯾﺎن )CFD( و ﺳﯿﮑﻞ ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﻣﻮﺗﻮر ﺑﺼﻮرت دﻗﯿﻖ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﯿﺮد. ﻫﺸﺖ ﻃﺮح ﺑﻬﻤﺮاه ﻃﺮح ﻣﻮﺗﻮر ﭘﺎﯾﻪ )ﭼﻬﺎر ﺳﯿﻠﻨﺪر( در ﺣﺠﻢ و ﻃﻮل ﺷﺎﺧﻪ ﻫﺎي ﻣﺘﻔﺎوت در ﻧﺮم اﻓﺰار CATIA ﻃﺮاﺣﯽ ﺷﺪ. ﮐﻠﯿﻪ ﻃﺮح ﻫﺎ ﺑﺼﻮرت ﻣﺠﺰا و ﺗﻨﻬﺎ ﺑﺎ ﺑﮑﺎرﮔﯿﺮي ﺷﺒﯿﻪ ﺳﺎزي ﻋﺪدي ﺳﻪ ﺑﻌﺪي، ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺟﺮﯾﺎن ﻣﯽ ﮔﺮدد. ﭘﻨﺞ ﺗﺎﺑﻊ ﻫﺪف در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺟﺮﯾﺎن ﺷﺎﻣﻞ، ﺗﻮزﯾﻊ ﺣﺪاﮐﺜﺮ دﺑﯽ ﺟﺮﻣﯽ، ﺣﺪاﻗﻞ اﻧﺤﺮاف درﺗﻮزﯾﻊ دﺑﯽ در ﺷﺎﺧﻪ ﻫﺎ، داﺷﺘﻦ ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﺿﺮﯾﺐ ﺟﺮﯾﺎن، ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﺳﺮﻋﺖ جريان و حداكثر شدت اغتشاشات در شاخه ها تعريف و با استفاده از تكنيك تصميم گيري چند معياره ) MCDM ( با بكارگيري وزن هاي مختلف، رفتار و مشخصه هاي جريان در هر شاخه به روش TOPSIS تحليل مي شوند. در ادامه از يك نرم افزار شبيه سازي چرخه ترموديناميكي با مدل احتراق توربولانسي، كه با نتايج فشار تجربي احتراق )بدست آمده در 6% بوده و مي تواند در پيش بيني / آزمايشگاه( صحه گذاري شده است، استفاده مي گردد. كد شبيه سازي موتور داراي دقت 51 عملكرد موتور و يا هر گونه تغيرات در اجزاء موتور بكار گرفته شود. در اين مقاله شبيه سازي سه بعدي جريان توسط نرم افزار فلوئنت و شبيه سازي موتور توسط نرم افزار GT-SUITE انجام شده است. نتايج نشان مي دهد كه تلفيق نتايج بدست آمده از دو روش با يكديگر انتخاب درست و دقيق تري را براي طراح بدنبال خواهد داشت و شبيه سازي قطعه بدون ارزيابي عملكرد آن بر روي موتور داراي خطا خواهد بود. در پايان بهترين طرحها كه داراي بهترين مشخصه هاي جريان و توزيع مطلوب كه همراه با حداكثر توان باشند ارائه و آناليز مي شود.
Keywords :
intake Manifold , Computational Fluid Daynamics , Intake Manifold Model , Engine Simulation Code , Volumetric Efficiency
Journal title :
International Journal of Engineering
Serial Year :
2016
Record number :
2507464
Link To Document :
بازگشت