liu.seSearch for publications in DiVA
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Flow Through a Throttle Body: A Comparative Study of Heat Transfer, Wall Surface Roughness and Discharge Coefficient
Linköping University, Department of Management and Engineering.
2007 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Magister), 20 points / 30 hpStudent thesis
Abstract [en]

When designing a new fuel management system for a spark ignition engine the amount of air that is fed to the cylinders is highly important. A tool that is being used to improve the performance and reduce emission levels is engine modeling were a fuel management system can be tested and designed in a computer environment thus saving valuable setup time in an engine test cell. One important part of the modeling is the throttle which regulates the air. The current isentropic model has been investigated in this report. A throttle body and intake manifold has been simulated using Computational Fluid Dynamics (CFD) and the influence of surface heating and surface wall roughness has been calculated. A method to calculate the effective flow area has been constructed and tested by simulating at two different throttle plate angles and several pressure ratios across the throttle plate. The results show that both surface wall roughness and wall heating will reduce the mass flow rate compared to a smooth and adiabatic wall respectively. The reduction is both dependent on pressure ratio and throttle plate angle. The effective area has showed to follow the same behaviour as the mass flow rate for the larger simulated throttle plate angle 31 degrees, i.e. an increase as the pressure drop over the throttle plate becomes larger. At the smaller throttle plate angle 21 degrees, the behaviour is completely different and a reduction of the effective area can be seen for the highest pressure drop where a increase is expected.

Abstract [sv]

När ett nytt bränslesystem ska designas till en bensinmotor är det viktigt att veta hur stor mängd luft som hamnar i cylindrarna. Ett verktyg som är på frammarsch för att förbättra prestanda och minska emissioner är modellbaserad simulering. Med hjälp av detta kan ett bränslesystem designas och testas i datormiljö och därigenom spara dyrbar tid som annars måste tillbringas i en motortestcell. En viktig del av denna modellering är spjället eller trotteln vilken reglerar luften. I denna rapport har studier gjort på den nuvarande isentropiska modellen. Ett spjällhus och insugsgrenrör har simulerats med hjälp av Computational Fluid Dynamics (CFD) och påverkan av värme samt ytjämnhet på väggen har beräknats. En metod att beräkna den effektiva genomströmmade arean har konstruerats och testats vid två olika spjällvinklar samt flertalet tryckkvoter över spjället. Resultaten visar att både en uppvärmd vägg och en vägg med skrovlighet kommer att minska massflödet jämfört med en adiabatisk respektive en slät vägg. Minskningen har både spjällvinkel samt tryckkvots beroende. Den effektiva genomströmmade arean har visats sig följa samma beteende som massflödet vid den större simulerade spjällvinkeln 31 grader, det vill säga öka med ökat tryckfall över spjället. Vid den mindre vinkeln 21 grader, är beteendet helt annorlunda jämfört med massflödet och en minskning av den effektiva arean kan ses vid det största tryckfallet där en ökning förväntades.

Place, publisher, year, edition, pages
Institutionen för ekonomisk och industriell utveckling , 2007. , 53 p.
Keyword [en]
Throttle, Discharge Coefficient, Heat Transfer, CFD, Surface Roughness
National Category
Fluid Mechanics and Acoustics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:liu:diva-8378ISRN: LIU-IEI-TEK-A–07/0071-SEOAI: oai:DiVA.org:liu-8378DiVA: diva2:23184
Presentation
2007-02-15, IKP3, A-huset, 581 83, LINKÖPING, 10:00
Uppsok
teknik
Supervisors
Examiners
Available from: 2007-02-28 Created: 2007-02-28

Open Access in DiVA

fulltext(1565 kB)11367 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1565 kBChecksum MD5
7939e4782c80d9d251d5874bdf7307d82b3f4ae7112b7c84eb08137b48a5ef7fd2b82eff
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Department of Management and Engineering
Fluid Mechanics and Acoustics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 11367 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 1684 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf