
1. 案例背景
进气歧管的四个支路连接汽车发动机的四个缸,每个缸轮流进气,如果四个出口依次单独打开时,进出口压降基本一致,则代表进气均匀。本案将以某个出口打开为例,计算流量为0.07kg/s时的进出口压降。
本案例需要的输入文件和参数信息如下表:
几何文件 | Manifold.stl |
网格类型 | 整体网格为非结构网格,网格数量157万 |
介质 | 25℃空气 |
湍流模型 | SST k-omega |
边界条件 | 入口流量:0.07 kg/s出口静压:0 Pa |

2. 网格处理
2.1 新建工程
a. 启动AICFD 2024R1;

b. 选择 文件>新建,新建工程,选择工程文件路径,设置工程文件名,点击“确定”。

2.2 网格划分
a. 单击菜单栏 几何> 导入几何 ,导入外部生成的几何文件;(点击下载模型文件)


b. 单击菜单栏 网格> 全局尺寸 ,设置网格划分相关的全局尺寸;

c. 进行边界层网格加密。单击菜单栏 网格> 边界层 ,设置网格划分相关的边界层,对象选择壁面wall,首层高度设为0.0005米,其余默认;

d. 单击菜单栏 网格> 创建体网格,完成网格划分;

e. 生成后做剖面,单击网格> 网格切面,选择X-Y平面,壁面附近加密的边界层网格如图所示。

3. 求解设置
3.1 前前处理
a. 分别点击视口区上方 前前处理 页签与视口区 开始,进入前前处理模块;

b. 系统弹出 前前处理设置 面板,首先进行 物理现象 的基本问答;问题1.1 为“仿真场景中流体的数量”,点击问题下方的展开帮助系统;

c. 在问题1.1答案框中输入数值1,系统自动弹出第二个问题;

d. 在后续问题中,按照如下回答,完成汽车外气动案例 物理现象 问答页面,点击 下一页 进入 湍流模型 问答页面;
问题 | 答案 |
1.1 仿真场景中流体的数量 | 1 |
1.2 流体类型 | 气体 |
1.3 气体材料 | Air at 25℃ |
1.4 流动范围 | 内部 |
1.5 物体形状 | 其它复杂形状 |
1.6 其它复杂情况的特征长度 | 0.05m |
1.7 是否关心流动随时间的变化情况 | 不关注 |
1.8 除流动外,是否关注下列物理现象 | 以上都不关注 |

e. 按照如下回答,完成发动机进气歧管案例 湍流模型 问答页面,点击 下一页 进入 边界条件 问答页面;
问题 | 答案 |
2.1 流体速度大概是 | 20m/s |
2.2 是否希望精细地对近壁面流体行为进行仿真? | 否 |
2.3 是否关注下列流体现象? | 以上均不符合 |

f. 进入 边界条件 问答页面,问题3.1与网格计算域信息关联,点击 编辑,将所有面按照帮助提示放入对应的边界类型,点击 确定;


g. 按照如下回答,完成发动机进气歧管案例 边界条件 问答页面,此时已完成所有问答,点击 下一页 进入 总结 页面;
问题 | 答案 |
3.2 是否存在壁面与流体间无摩擦力的情况? | 不存在 |
3.3 是否存在运动的壁面? | 不存在 |
3.4 壁面的粗糙度高度 | 默认(0)m |
3.5 流速是否为给定条件? | 是 |
3.6 输入流速 | 0.07kg/s |
3.7 输入出口静压 | 0 Pa |
3.8 入口/ 出口的湍流强度 | 弱(推荐) |

h. 总结 页面用于展示即将写入主程序的配置信息,确认无误后点击 确定;

4. 监控变量及求解计算
4.1 监控变量
双击 监控> 报告表,选择查看面积分报告中的平均压力,面选择进口,查看进出口压降值是否稳定;

4.2 求解计算
选择菜单栏 求解> 直接求解> 并行,开始计算。


5. 后处理
5.1 监控曲线
点击监控,查看残差曲线;

5.2 结果查看
双击报告 > 表面积分 ,面选进口,应用,日志区就输出了表压值2080.69Pa。

5.3 可视化结果
单击菜单栏 后处理 > 云图,选取位置域和变量参数压力,设置等级参数256,点击应用,读取进气歧管表面压力云图,直观地看一下压力分布情况。
该图显示的是第2个口算出的压降值,用户可自行测算单独开1口、3口、4口时进出口压降,可在边界条件调整,其余所有设置都一样,计算后如果压降基本一致,说明这个进气歧管给发动机4个缸输送气体是较均匀的。
