Имитационное моделирование числовых характеристик воздушного потока в сужающем сопле с использованием специализированных программных комплексов
DOI:
https://doi.org/10.51639/2713-0576_2025_5_4_20Keywords:
SOLIDWORKS Flow Simulation, CFD-моделирование, система впуска, патрубок холодного впуска, конфузор, двигатель внутреннего сгорания, численный эксперимент, эффективностьAbstract
В статье представлены результаты сравнительного анализа эффективности двух конструкций патрубков холодного впуска для двигателя внутреннего сгорания: серийного изделия коммерческой марки Wangan и простого конфузора. Исследование проводилось с применением методов компьютерной гидрогазодинамики (CFD) в программном комплексе SOLIDWORKS 2024 Flow Simulation.
Целью работы являлась верификация заявленных производителем Wangan характеристик по увеличению объемного расхода и снижению температуры всасываемого воздуха.
В ходе численного эксперимента были построены 3D-модели обоих изделий, заданы идентичные граничные условия, соответствующие режиму работы двигателя Subaru EJ253 объемом 2,5 литра, и проведены расчеты полей скоростей, давлений и температур.
Результаты CFD-моделирования показали, что патрубок Wangan не обеспечивает заявленного повышения эффективности, в то время как конфузор демонстрирует увеличение объемного расхода воздуха на 1,5 % и снижение его температуры на 0,2–0,4 °C за счет организации более устойчивого и скоростного потока. Полученные данные были частично подтверждены в ходе натурных дорожных испытаний.
Практическая значимость работы заключается в демонстрации необходимости применения верифицированных инструментов инженерного анализа, таких как SOLIDWORKS Flow Simulation, для объективной оценки эффективности тюнинговых компонентов и принятия обоснованных проектных решений, исключающих влияние маркетинговых утверждений.
References
Ульянов А.Г., Крукович А.Р., Матковский В.В. Область применения ГТН ДВС на кораблях ВМФ и перспективы повышения их моторесурса// Материалы постоянно действующего общеакадемического семинара по проблеме «Системный анализ при создании и применении кораблей, вооружения и военной техники», Выпуск 12, ВМА им. Н.Г. Кузнецова, СПб, 2000, 66-74.
Ульянов А.Г., Крукович А.Р. Исследование путей повышения моторесурса газотурбонагнетателей корабельных дизелей// Cборник статей «Проблемы и методы разработки и эксплуатации вооружения и военной техники» Выпуск 22.-Владивосток, ТОВМИ им. С.О. Макарова, 2000, 199-206.
Гусев, А. Н. Влияние геометрии впускного тракта на наполнение цилиндров двигателя внутреннего сгорания / А. Н. Гусев, С. В. Петров // Двигателестроение. – 2021. – № 4. – С. 25–31.
Ульянов А.Г., Павленко А.Г. Использование программных комплексов математического моделирования в учебном процессе при изучении технических дисциплин //Сборник тезисов докладов на 1 Дальневосточной Конференции студентов и аспирантов по математическому моделированию. - Владивосток, ДВГУ, 1997, с. 78-81.
Ульянов А.Г., Волошин Ю.П. Моделирование и расчет малорасходных турбокомпрессоров в системе исследовательского проектирования// Сборник статей «Проблемы и методы разработки и эксплуатации вооружения и военной техники» Выпуск 22.-Владивосток, ТОВМИ им. С.О. Макарова, 2000, 191-198.
Алямовский, А. А. Инженерные расчеты в SOLIDWORKS FlowSimulation / А. А. Алямовский. – Москва: ДМК Пресс, 2020. – 400 с. – ISBN 978-5-97060-784-2. – Текст: непосредственный.
Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа: учебник для вузов / Л. Г. Лойцянский. – 7-е изд., испр. – Москва: Дрофа, 2003. – 840 с. – ISBN 5-7107-6327-3. – Текст: непосредственный.
ANSYS CFX-Solver Theory Guide. – 2023. – URL: https://www.ansys.com/resource-library (дата обращения: 25.08.2025). – Текст: электронный.
Вершинский, А. Ю. Методы компьютерной гидрогазодинамики в автомобилестроении / А. Ю. Вершинский, В. В. Крылов // Труды НАМИ. – 2019. – № 287. – С. 45–52.
Опыт тюнинга впускного коллектора [Электронный ресурс] : автолюбительский форум. – URL: https://www.drive2.ru/l/624713920673743962/ (дата обращения: 25.10.2025).
Сравнительный анализ геометрий впускных трактов [Электронный ресурс]: автолюбительский форум. – URL: https://www.drive2.ru/l/709768017029895295/ (дата обращения: 25.10.2025).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Молодёжный вестник Новороссийского филиала Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Copyright information
Тексты данной электронной статьи защищены (cc) Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.
Вы можете свободно:
Делиться (You are free: to Share) – копировать, распространять и передавать другим лицам данную электронную книгу при обязательном соблюдении следующих условий:
– Атрибуция (Attribution) – Вы должны атрибутировать произведения (указывать автора и источник) в порядке, предусмотренном автором или лицензиаром (но только так, чтобы никоим образом не подразумевалось, что они поддерживают вас или использование вами данного произведения).
– Некоммерческое использование (Noncommercial use) – Вы не можете использовать эти произведения в коммерческих целях.
– Без производных произведений – Вы не можете изменять, преобразовывать или брать за основу эту электронную книгу или отдельные произведения.
Licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.
To view a copy of this license, visit https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
or send a letter to Creative Commons, 444 Castro Street, Suite 900, Mountain View, California, 94041, USA.
You are free:
to Share — to copy, distribute and transmit the work
Under the following conditions:
Attribution — You must attribute the work in the manner specified by the author or licensor (but not in any way that suggests that they endorse you or your use of the work).
Non-commercial — You may not use this work for commercial purposes.
No Derivative Works — You may not alter, transform, or build upon this work.
Any of the above conditions can be waived if you get permission from the copyright holder.
