进气道结构直接影响内燃机缸内充量的大小和涡流的强弱,直接关系到混合气形成、燃烧、排放以及整机性能。传统气道研发采用经验设计和稳流试验相结合的方法,研制周期长,且难以得到理想方案。采用三维数值模拟研究进气道,不仅可以获得综合评价参数,而且可以得到气道内部流场的微观信息,为气道优化设计和改进提供重要依据。 本文综述了柴油机进气道的开发研究;选定了进气道流动的数学模型和数值方法;采用逆向工程的方法建立了YCF3200柴油机螺旋进气道三维几何模型,利用气道稳流试验台的试验结果作边界条件,在AVL FIRE软件中进行了三维CFD数值模拟;首次给出了气道CFD数值模拟中判定计算结束的原则;按试验所得的Ricardo和FEV评价参数验证了计算结果,两者趋势吻合良好,验证了应用CFD评价气道的可行性;给出了气道详尽的流场信息,提出了气道改进建议;依气道改进建议修磨了缸盖,并进行了稳流试验,试验结果与预期的目标吻合良好,验证了应用CFD改进气道的正确性。本文首次将流场分析结果直接应用于指导气道修磨,达到见效快、降低开发成本的良好效果。