汽车排气系统的CFD数值模拟及结构优化

摘要

采用CFD数值模拟的方法对某款汽车的排气系统进行仿真建模,并通过台架试验验证仿真模型的可行性.在此基础上对排气系统进行结构优化,以降低整个排气系统的排气背压,提升发动机的动力性和经济性.分析得到了排气系统各部分对整个排气背压的贡献量和各部分排气背压产生的具体原因.对主消声器和二级三元催化器进行针对性的结构优化,并详细分析优化前后的流场特性.结果表明,优化后的排气背压平均下降了约25％,最大排气背压由原来的74.8 kPa下降到53.2 kPa.优化后的发动机额定工况点功率最大提升约15％,燃油消耗率最大降幅约16％.