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1、重要提示：各类电子文档标准格式中的说明（用蓝色或红色字体表示），在参阅后请自行删除（包括本提示），黑色字体的内容全部保留！l 毕业设计(论文)打印格式样板(供理工类专业用) （A4纸型）xxxxxx毕业设计说明书 作 者： xx 学 号： xxxxxx 学 院： xxxxx 系(专业)： 车辆工程 题 目： CBR600发动机排气系统设计分析 指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 2013 年 5 月 21 日毕业设计（论文）中文摘要 题 目 CBR600发动机排气系统设计分析摘要： 排气系统主要由排气歧管，排气管，催化转换器，排气温度传感器，汽车消声器
2、和排气尾管等组成,不仅影响汽车的燃油经济性和行驶动力性，更是是汽车减排降噪的重要组成部分。近年来越来越多的研究表明排气系统流场也能产生较大的气流噪声,从而影响系统声学性能。而过去对汽车排气系统消声器的研究设计主要是从平面波理论方向来考虑声波传播。近年来随着各种CFD (Computational Fluid Dynamics计算流体动力学)软件的应用与普及,更多的企业采用CFD软件来模拟排气系统流场。但他们大多数会有较大的误差，因为他们排气系统CFD分析采用空气近似发动机排气来计算系统流场,。本文使用模拟所得的发动机排气参数通过Fluent软件仿真计算排气系统三维流场来进行分析,然后进行验证。
3、首先将排气系统结构在UG软件中建立的排气系统流场三维实体模型导入Gambit软件中，划分有限体积离散网格及设置流体边界,在Fluent软件中进行排气系统的CFD分析,得到排气系统的温度、压力、速度的分布图,根据流体力学、传热学来分析排气系统的流场。关键词： 排气系统； 计算流体动力学； 消声器 毕业设计（论文）外文摘要Title The analysis and design of CBR600 engine exhaust system AbstractThe exhaust system is mainly composed of the exhaust manifold, exhaust
4、 pipe, catalytic converter, exhaust temperature sensor, automotive muffler and exhaust pipes, not only affect the fuel economy and driving power, also is an important part of automobile emission reduction. In recent years more and more researches show that the flow field of exhaust system can genera
5、te airflow noise, thus affecting the system acoustic performance. In the past research on Design of muffler exhaust system is mainly to consider the wave propagation direction from the plane wave theory. In recent years, with all kinds of CFD (Computational Fluid Dynamics computational fluid dynamic
6、s) and the popularization of software applications, more and more enterprises using CFD software to simulate the flow field of exhaust system. But most of them will have a greater error, because they exhaust system CFD analysis using approximate engine exhaust air to calculate system flow,. Engine e
7、xhaust parameters using simulated through the Fluent software simulation of three-dimensional flow field of the exhaust system to carry on the analysis, and then verify. The exhaust system structure based on UG software, the flow field of exhaust system of three-dimensional entity model into Gambit
8、software, finite volume discrete grids and set the fluid boundary, carries on the analysis of the exhaust system CFD in Fluent software, distribution of temperature, pressure, speed is the exhaust system, according to the flow of exhaust system in fluid mechanics, heat transfer.Keywords：The exhaust
9、system; computational fluid dynamics; muffler（空2行） 目 录 （4号黑体，居中）1 引言（或绪论）（作为正文第1章，小4号宋体，行距18磅，下同） 12 （正文第2章） Y2.1 （正文第2章第1条） Y2.2 （正文第2章第2条） Y2.X （正文第2章第X条） Y3 （正文第3章） Y（略）X （正文第X章） Y结论 Y参考文献 Y致谢Y附录A （必要时） Y附录B （必要时） Y图1 （必要时） Y图2 （必要时） Y表1 （必要时） Y表2 （必要时）目录1 引言- 1 -1.3.1国外FSAE发展背景- 6 -1.3.2中国FSAE背景
10、- 7 -2 发动机排气原理- 8 -3.FLUENT计算的流体力学基础- 9 -3.1.1 连续介质- 9 -3.1.2 流体的粘性- 9 -3.1.3 流体的导热性- 10 -3.1.4 可压流体与不可压流体- 10 -3.1.5 层流流动与湍流流动- 10 -3.2.1质量守恒方程- 10 -3.2.2 动量守恒方程- 11 -3.2.3 能量守恒方程- 12 -3.2.5 欧拉方程- 13 -4 对排气系统计算分析- 13 -4.3.1边界条件的施加及速度分布分析- 16 -4.3.2内部压力分布分析- 19 -结 论- 21 -参 考 文 献- 22 -致 谢- 24 -1 引言 排
11、气系统主要由排气歧管，排气管，催化转换器，排气温度传感器，汽车消声器和排气尾管等组成,不仅影响汽车的燃油经济性和行驶动力性，更是是汽车减排降噪的重要组成部分。1.1研究方程式赛车排气系统的目的及意义 示意图 汽车排气系统是指收集并且排放废气的系统，一般由排气歧管，排气管，催化转换器，排气温度传感器，汽车消声器和排气尾管等组成。汽车排气系统是主要是排放发动机工作所排出的废气，同时使排出的废气污染减小，噪音减小。汽车排气系统主要用于轻型车、微型车和客车，摩托车等机动车辆1。排气系统最基本的功能就是引导发动机做功时所产生的废气排出车外，由于排气系统对发动机换气的影响和排气噪声的存在，排气系统在设计的
12、最大目标就是优化排气过程提高发动机的换气效率以及减少排气噪声。FSAE赛车排气系统与民用车的性能取向有一定的区别，FASE赛车或者说大多数高性能的赛车的排气系统和民用车排气管在性能取向来说是非常不一样的。排气管最基本的作用就是引导发动机废气，隔绝排气高温。民用车为了控制成本，往往使用易于大量生产的工艺和材料制造，而且在设计的时候往往也是为了能够尽量减少成本，没有在排气系统如何优化发动机表现上面多下功夫。而赛车排气管则是相反，由于赛车产量少，追求高性能表现，对成本控制要求低。所以往往用不易于量产的工艺和材料。而在设计上差别更是巨大，由于可以使用比较费时的工艺，在排气系统的设计上受到的束缚很少，可
13、以做更多有利于发动机性能的设计。而更重要的赛车的设计完全是为了竞速，所以在总布置上面的给排气系统留下足够的空间，这样排气系统就可以使用一些在民用车上做不了的设计。例如利用汽车的震动和惯性让排气系统在排气门附近的压力降低，这样排气更加顺畅，提高发动机的充量系数。从而获得了更大的扭矩和功率。具体的就是优化设计排气歧管，让排气初段相互独立，互相不干扰，而且排气顺畅，计算好合适的排气歧管初段长度，保证每个汽缸的排气歧管长度等长，最后又让各缸排气歧管相会一处排出废气。排气系统的另外一个重要的功能就是降低发动机的排气噪声，在这点上赛车虽然降噪的要求比较低，然而FSAE并不是专业的竞速赛事，但考虑到赛事的安全性等，也有一定的噪声要求 【2】 。 1.2、赛事规则的限制【3】 规则中对于赛车的排气系统做了以下要求：赛车排气系统必须安装消音设备，用以使噪声达到允许程度。尾
