高强化柴油机气体流动及缸内燃烧过程模拟研究

发布时间：2023-05-28 07:23

　　高强化柴油机具有转速高、循环进气量大及燃油喷射压力高的特点,可以满足柴油机结构紧凑、动力强劲、性能高效的发展要求,但同时对其缸内气体流动、油气混合及燃烧放热过程提出了更高的要求。在进气行程中,合理的进气道结构可以保证充足的进气量及良好的气流运动,从而提升高强化柴油机的性能;在压缩燃烧行程中,燃烧室的结构会影响油气混合及缸内燃烧过程。因此,解析高强化柴油机工作过程中进气道及缸内的流场状态以及不同进气道形式和燃烧室结构对其气体流动、油气混合及燃烧性能的影响规律,具有十分重要的意义。首先,本文以某型高强化柴油机为研究对象,运用三维仿真软件Converge对其工作过程进行模拟研究,建立了高强化柴油机对应的三维数学模型,明确了计算需要的初始参数及边界条件,将仿真结果与单缸机实验平台测得的数据进行对比标定,保证了计算模型及参数设置的准确性,具体分析了缸内进气-压缩-燃烧各个行程的流场变化。其次,本文在原模型的基础上,选择了一种螺旋气道加切向气道的新型进气道结构,对该组合进气道进行气道流通特性分析,并重点分析了气门间隙处的速度流场,随后对比研究了不同进气道结构对缸内流场及燃烧特性的影响。结果表明:组...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 高强化柴油机国内外研究现状
    1.3 柴油机气体流动、油气混合及燃烧过程研究概况
    1.4 发动机缸内CFD分析软件Converge简介
    1.5 论文的主要工作
2 柴油机工作过程仿真的数学模型
    2.1 CFD中的基本控制方程
    2.2 湍流模型
    2.3 喷雾模型
    2.4 燃烧模型
    2.5 排放模型
    2.6 本章小结
3 高强化柴油机工作过程三维仿真分析
    3.1 高强化柴油机模型建立与网格划分
        3.1.1 几何模型的建立
        3.1.2 网格划分及其加密
    3.2 初始参数及边界条件的设置
        3.2.1 初始参数计算
        3.2.2 边界条件设置
    3.3 计算模型的验证
    3.4 高强化柴油机工作过程仿真结果分析
        3.4.1 缸内进气过程流场分析
        3.4.2 缸内压缩燃烧过程流场分析
    3.5 本章小结
4 不同进气道结构对高强化柴油机缸内工作过程的影响
    4.1 进气道结构对比及分析
        4.1.1 进气道对比方案
        4.1.2 组合进气道流通特性分析
        4.1.3 组合气道的进气门附近流场分析
    4.2 不同进气道结构对缸内流动特性的影响
    4.3 不同进气道结构对缸内燃烧特性的影响
    4.4 本章小结
5 不同燃烧室径深比对高强化柴油机油气混合及燃烧性能的影响
    5.1 油气混合评价参数的选取
    5.2 燃烧性能评价参数的选取
    5.3 不同径深比对高强化柴油机工作过程的影响
        5.3.1 不同径深比对气流运动的影响
        5.3.2 不同径深比对油气混合的影响
        5.3.3 不同径深比对燃烧性能的影响
    5.4 不同进气道形式及燃烧室结构组配方案对燃烧及排放的影响
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果汇总
致谢



本文编号：3824203