基于KIVA-3V的柴油機(jī)缸內(nèi)流動(dòng)和燃料過(guò)程的數(shù)值仿真研究.pdf

1、　　能源危機(jī)和環(huán)境污染已成為當(dāng)今世界面臨的兩大難題，對(duì)內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)工作過(guò)程尤其是燃燒過(guò)程的研究成為當(dāng)今內(nèi)燃機(jī)研究的熱點(diǎn)，其中用數(shù)值仿真的方法進(jìn)行燃燒過(guò)程的模擬可以較好的全面預(yù)測(cè)內(nèi)燃機(jī)的性能，代替部分發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，在不受時(shí)空限制的條件下進(jìn)行各種不同工況的變參數(shù)研究，指導(dǎo)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新型燃燒系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)，優(yōu)化原有發(fā)動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)，還能對(duì)不同燃料的動(dòng)力和排放性能作出預(yù)測(cè)，具有很強(qiáng)的生命力和優(yōu)越性。　　本文引進(jìn)美國(guó)LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主持研究開(kāi)

2、發(fā)的多維燃燒模擬程序KIVA-3V，對(duì)其進(jìn)行了微機(jī)化移植，在消化、吸收的基礎(chǔ)上根據(jù)計(jì)算需要修改了輸出語(yǔ)句，并利用專業(yè)的流場(chǎng)可視化處理程序使計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)化為直觀、生動(dòng)的立體和平面圖形或動(dòng)畫(huà)文件，更具科學(xué)實(shí)用價(jià)值。　　本文對(duì)經(jīng)過(guò)直噴化改裝后的1105柴油機(jī)進(jìn)行了缸內(nèi)流場(chǎng)及燃燒過(guò)程的數(shù)值仿真計(jì)算，得到大量缸內(nèi)流場(chǎng)信息及平均性能曲線，并對(duì)計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，本文還通過(guò)幾種不同燃燒室形狀網(wǎng)格的對(duì)比計(jì)算，探討了燃燒室形狀對(duì)

3、缸內(nèi)流場(chǎng)的影響；改變了負(fù)荷、渦流比、噴油時(shí)間等工況參數(shù)，分析了它們對(duì)燃燒過(guò)程動(dòng)力和排放性能的影響。　　為了得到“綠色”代用燃料二甲醚(DME)燃燒過(guò)程的數(shù)值仿真結(jié)果，本文查閱了大量文獻(xiàn)、資料，通過(guò)向KIVA-3V源程序的燃料庫(kù)添加液態(tài)DME的各種物性參數(shù)，使其具有液態(tài)DME燃燒過(guò)程的計(jì)算能力。用擴(kuò)展程序計(jì)算了柴油機(jī)燃用液態(tài)DME時(shí)的缸內(nèi)過(guò)程，并與燃用柴油時(shí)的情況作了對(duì)比研究，得出二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)工作柔和、排放量低的結(jié)論，為下一步的深入研究