柴油機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)值研究.pdf

1、內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)對(duì)可燃混合氣的形成及燃燒過(guò)程有著至關(guān)重要的作用，它影響著內(nèi)燃機(jī)的整體性能，一直是內(nèi)燃機(jī)研究的一個(gè)重要方向。數(shù)值研究方法具有成本低、信息量豐富等特點(diǎn)，是研究缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的重要手段。 本文基于KIVA3V計(jì)算平臺(tái)，編寫(xiě)了求解流場(chǎng)參數(shù)的子程序，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算模型，并將模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，確保所采用的計(jì)算模型能夠很好地模擬柴油機(jī)缸內(nèi)流場(chǎng)的變化。 為了明確燃燒室結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)缸內(nèi)流場(chǎng)的影響，本文采

2、用簡(jiǎn)化燃燒室進(jìn)行研究。主要研究了燃燒室結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)渦流比、湍流強(qiáng)度以及湍流結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律，并得到以下結(jié)論： 上止點(diǎn)附近缸內(nèi)平均渦流比主要取決于氣體旋轉(zhuǎn)半徑、流體的初始角動(dòng)量、以及運(yùn)動(dòng)中的摩擦耗散。橫截面上的平均渦流比除受上述三種因素影響外，還受燃燒室內(nèi)渦環(huán)的影響，而渦環(huán)的強(qiáng)弱決定于活塞凹坑開(kāi)口形式。不同橫截面受渦環(huán)影響的程度不同，切向速度分布也各不相同，并且不能簡(jiǎn)單歸結(jié)為剛體流與勢(shì)流的組合。 缸內(nèi)平均湍流強(qiáng)度主要受缸內(nèi)平均

3、渦流比、燃燒室形狀因數(shù)和擠流強(qiáng)度影響，并且任一因素增大時(shí)，湍流強(qiáng)度都得到加強(qiáng)。隨活塞上行，平均渦流比的影響程度呈線性下降，擠流強(qiáng)度的影響程度呈線性上升，燃燒室形狀因數(shù)的影響程度趨于恒定。如果這三個(gè)因素均發(fā)生變化，則缸內(nèi)湍流強(qiáng)度的總變化量要大于各因素貢獻(xiàn)量之和，這說(shuō)明缸內(nèi)湍流強(qiáng)度不是各因素貢獻(xiàn)量的簡(jiǎn)單線性疊加。 缸內(nèi)平均渦流比、燃燒室形狀因數(shù)和擠流強(qiáng)度決定著缸內(nèi)高湍流強(qiáng)度區(qū)域的特性。燃燒室形狀因數(shù)和初始渦流比增大時(shí)，高湍流強(qiáng)度部分