[發明專利]一種基于仿生學原理的汽車發動機排氣歧管設計方法

無效

• 申請號: 201210027605.0
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN102588059A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李言;楊明順;鄭建明;李淑娟;袁啟龍;王銘
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: F01N13/10
• 分類號: F01N13/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張瑞琪

1.一種基于仿生學原理的汽車發動機排氣歧管設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、根據人體肺氣管樹結構圖像，提取肺氣管的邊緣結構及橫截面圖，得到肺氣管的三維邊緣輪廓及橫截面曲線；

步驟2、根據步驟1得到的三維邊緣輪廓及橫截面曲線，得到二維肺氣管外輪廓及橫截面圖；

步驟3、從步驟2得到的二維肺氣管外輪廓及橫截面圖中提取人體肺氣管結構樹的特征參數：分支管徑比肺氣管壁厚與內徑比分支角等于θ₁和θ₂的和，其中，r₁表示第1級支氣管中較小一支的內半徑，r₂表示第1級支氣管中較大一支的內半徑，b表示肺氣管壁厚，d表示肺氣管內徑，θ₁表示半徑為r₁的支氣管與肺氣管夾角，θ₂表示半徑為r₂的支氣管與肺氣管夾角；

步驟4、根據人體肺氣管結構樹特征參數設計排氣歧管第一級分支參數：

步驟4a、根據給定的排氣歧管第1級分支管中較小一支的入口內徑D₁，由分支管徑比p，計算排氣歧管的出口內徑D：D＝D₁/p²，以及排氣歧管第1級分管支中較大一支的入口內徑D₂：D₂＝D₁/p；

步驟4b、計算排氣歧管的管壁B：

步驟4c、令排氣歧管分支角等于肺氣管結構樹分支角，θ＝θ₁+θ₂，并且排氣歧管的第一級分支管中的兩個入口分支角度分別對應等于θ₁和θ₂；

步驟5、根據人體肺氣管樹分支結構的遞歸迭代性與統計自相似性，將上述步驟3至步驟4所述參數設計方法應用于排氣歧管的每一個分支結構，得到排氣歧管各級分支管的入口內徑以及分支角度；

步驟6、根據汽車發動機缸體的出口距離和分布情況，將排氣歧管的各個入口分別對應延長至發動機的排氣出口，得到完整的排氣歧管模型。