بهبود طرح منیفلد هوای موتور 4 سیلندر دیزلی تنفس طبیعی با استفاده از کوپل نرم‌افزارهای fluent‌ و gt-suite

منیفلد ورودی بخشی از سامانه ورودی هوا به موتور است که نقش مهمی در بهبود عملکرد از قبیل گشتاور بالا و مصرف سوخت کم و همچنین پایین نگه داشتن انتشار آلاینده ها دارد. در این تحقیق با تغییر الگوی مسیر هوا به بررسی عددی نقش آن در تنفس موتور پرداخته شده است. به همین منظور ابتدا طرح منیفلدها بصورت سه‌بعدی در نرم‌افزار solidworks مدل‌سازی شدند. همچنین دو منیفلد با هندسه های مختلف به صورت کوپل یک‌بعدی- سه بعدی در نرم افزارهای gt-suite و ansys fluent شبیه سازی شد. از سیال پایه هوا در این آنالیز استفاده گردید. با استفاده از روش پرینتر سه بعدی، منیفلد طراحی شده، تولید و سپس بصورت عملی آزمایش گردید. نتایج بدست آمده نشان دادند که میانگین سرعت در منیفلد بهینه شده بیشتر از منیفلد طرح موجود می باشد که این امر باعث افزایش دبی جرمی و دبی حجمی جریان خروجی می شود. همچنین، مقدار هوای مکشی برای پورت های چهارگانه در منیفلد طراحی شده توزیع یکنواخت‌تری پیدا کرده است. تست های عملکردی بر روی موتور، بهبود عملکردی از لحاظ افزایش توان با سوخت یکسان و کاهش آلاینده ها را با منیفلد جدید تایید می کند.

improving the design of the air manifold of a naturally aspirated 4-cylinder diesel engine by coupling fluent and gt-suite software

the intake manifold is a part of the air intake system to the engine, which plays an important role in improving performance such as high torque and low fuel consumption, as well as keeping emissions low. in this paper, by changing the pattern of the air path, its role in engine breathing has been investigated numerically. for this purpose, first, the design of the manifolds was modeled in 3d in solidworks software. also, two manifolds with different geometries were simulated as a 1d-3d couple in gt-suite and ansys fluent software. air base fluid was used in this analysis. using the 3d printer method, the designed manifold was produced, and then practically tested. the obtained results showed that the average speed in the optimized manifold is higher than the existing manifold, which increases the mass flow rate and volume flow rate of the output flow. also, the amount of intake air for the four ports in the designed manifold has found a more uniform distribution. performance tests on the engine confirm the performance improvement in terms of increased power with the same fuel and reduced emissions with the new manifold.