内燃机歧管多分支动量守恒边界模型研究

摘要

为了实现歧管分支模型对于不同分支数的适用性,推导建立了多分支动量守恒边界模型.首先,在连续性方程和能量方程基础上,考虑到分支结构和流动参数影响造成工质流经多分支接头时动量变化,建立了适用于任意分支数的多分支动量守恒边界模型;而后建立激波管测试算例,对比分析传统的等压模型、压力损失模型及动量守恒模型等不同多分支模型的计算精度及计算效率;最后针对某型号高功率密度内燃机建立整机循环仿真模型,对比等压模型和动量守恒模型对整机性能的预测精度.结果表明:在考虑模型压缩性和通用性的基础上,对平衡计算精度和计算效率,新建立的动量守恒模型具有较好的综合优势;对于某型高功率密度内燃机,传统的等压模型在标定转速工况内燃机性能预测最大误差为7.58％,采用动量守恒模型后最大误差为2.47％,预测精度得到大幅提高.