[发明专利]一种高增压发动机进气道设计方法

说明书

技术领域

本发明是一种高增压发动机进气道及设计方法，属于发动机进气系统技术领域。

背景技术

增压技术作为一种节能减排的有效手段，由于其良好的可移植性，已经被广泛的应用到各类发动机中。而随着高效率涡流增压器的发展和发动机进气压比的不断提高，进气增压的程度越来越高。可以预见，在不远的将来高增压甚至是超高增压的发动机将会越来越多。

发动机进气压力的不断提高使得针对目前低压进气所设计的发动机进气道难以较好地发挥其功能，从而制约发动机性能的提升。因此发动机进气道设计也要随着压力的提升进行改进。

传统的发动机进气道均是基于进气压力不高而进行设计，随着增压技术的提高和广泛应用，基于传统方法设计的进气道很难在高增压甚至是超高增压的发动机中较好地发挥作用。因此，需要根据新的进气条件和气体的热力学性质设计满足高增压发动机性能要求的进气道。

发明内容

针对高增压甚至是超高增压发动机，为了达到理想的气道流通能力和增加进气充量，发明一种高增压发动机进气道及设计方法。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种高增压发动机进气道结构包括进气道渐缩段、进气道喉口和进气道渐扩段；所述的进气道的渐缩和渐扩为三维空间的收缩和扩张。具体是通过进气道横截面的形状变化来实现对气道收缩和扩张的控制；所述的进气道喉口截面积A₀与进气道出口截面积A₂之比在0.75～0.85之间；所述进气道喉口和出口之间距离L₁与进气道总长度L之比在0.4～0.6之间。

上述的高增压发动机进气道的设计方法，其特征在于：所述的高增压发动机进气道的设计方法包括以下步骤：

1)根据增压器压比和发动机运行工况确定进气道入口条件，包括温度T₁、压力P₁以及速度c₁，确定进气道喉口截面积A₀与进气道出口截面积A₂之比的步骤包括：

1.1)依据进气道入口处气体状态参数(以下标1表示)确定气体滞止参数(以下标0表示)。

滞止参数计算公式：

T0=T1+c122cpp0=p1(T0T1)kk-1v0=RgT0P0---(1)]]>