四門氣汽油機(jī)氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)數(shù)值模擬.pdf

1、隨著燃油噴射技術(shù)在汽油機(jī)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的研究顯得愈來愈重要，缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)汽油機(jī)油氣混合和燃燒過程有重要影響，并進(jìn)而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和排放水平，而發(fā)動(dòng)機(jī)氣道的流動(dòng)特性在很大程度上決定缸內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)狀況。進(jìn)排氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)是三維、非定常、伴隨有傳熱和摩擦等現(xiàn)象的可壓縮氣體流動(dòng)，隨著非結(jié)構(gòu)化CFD計(jì)算方法的成熟，可以分析從氣道到缸內(nèi)的流動(dòng)，計(jì)算精度可達(dá)5％以內(nèi)。
　　 本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)外針對(duì)氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)的研

2、究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，介紹了氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)CFD分析的主要步驟，討論了影響汽油機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)的主要因素，論述了發(fā)動(dòng)機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的計(jì)算理論，探討發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程三維CFD分析的理論和方法。
　　 根據(jù)計(jì)算理論，應(yīng)用相關(guān)先進(jìn)數(shù)值模擬軟件，建立4G24汽油機(jī)氣道及缸內(nèi)氣體流動(dòng)的仿真模型，對(duì)其流動(dòng)特性分別進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬與瞬態(tài)模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示，4G24汽油機(jī)的氣道及缸內(nèi)流體流動(dòng)狀態(tài)基本正常，雙進(jìn)氣門布置使缸內(nèi)產(chǎn)生雙渦流，其對(duì)稱結(jié)構(gòu)使得渦流

3、比接近于0，存在的問題主要有，發(fā)現(xiàn)進(jìn)排氣道的原始方案在氣門座附近都存在凸臺(tái)，以至于氣道入口處湍動(dòng)能較大，能量損失嚴(yán)重，而且原排氣道后部存在強(qiáng)烈的局部回流，以至于原氣道的流量系數(shù)偏低，局部位置的湍流動(dòng)能分布不合理。針對(duì)存在的問題，提出修改方案。由于受到燃燒室形狀與氣門布置的限制針對(duì)進(jìn)氣門座附近存在的凸臺(tái)，去除凸臺(tái)的方法僅限于改進(jìn)氣道設(shè)計(jì)，以使經(jīng)過氣門座的氣流更加順暢，隨之帶來滾流比的降低，這是由于氣道的曲率半徑減小的緣故。