雙對置柴油機換氣過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、雙對置二沖程柴油機具有結構簡單、功率密度高等特點，其獨特的直流掃氣結構能有效提升高二沖程柴油機的掃氣效率,從而提高發(fā)動機性能。本文基于雙對置二沖程柴油機直流掃氣過程的流動特點建立了該發(fā)動機換氣過程三維瞬態(tài)流動計算仿真模型，應用AVL-FIRE軟件對該發(fā)動機在額定轉(zhuǎn)速3600rpm、最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速2500rpm及1600rpm轉(zhuǎn)速下的掃氣過程進行了數(shù)值模擬計算，研究轉(zhuǎn)速對換氣過程的影響。
　　首先，應用Pro/e軟件建立進排氣道、氣缸

2、和燃燒室各自的三維實體模型,將實體模型輸出為*stl表面網(wǎng)格文件。其次將*stl表面網(wǎng)格導入FIRE前處理模塊中劃分體積網(wǎng)格。由于進、排氣活塞頂面與氣缸壁組成的氣缸容積在換氣過程中隨曲軸轉(zhuǎn)角的改變而變化因此應用FIRE中的動網(wǎng)格生成工具FAMEEngine基于前一步劃分好的體積網(wǎng)格生成瞬態(tài)計算需要的移動網(wǎng)格。最后，在求解器中設置邊界條件、初始條件、控制方程及收斂準則等參數(shù)。其中，進排氣活塞頂面設為移動邊界，進氣口設為總壓邊界,排氣口設為

3、靜壓邊界。所有的求解參數(shù)設置好以后，應用FIREv2008求解程序進行計算。
　　計算完成后在IMPRESS后處理程序中對計算結果進行了數(shù)據(jù)處理與分析。通過對173degCA排氣口完全打開、253degCA排氣口關閉和268degCA進氣口關閉換氣完成時刻氣缸內(nèi)流體的新鮮充量、殘余廢氣量、壓力和湍流等流動參數(shù)的分析表明,所設計結構參數(shù)的氣口在發(fā)動機中低轉(zhuǎn)速下表現(xiàn)有更好的換氣質(zhì)量；采用直流掃氣方式較好地避免了新鮮充量與廢氣的相互摻混