基于微粒沉降的湍流管流內(nèi)近壁流場(chǎng)的研究.pdf

1、盡管近年來(lái)柴油機(jī)微粒排放問(wèn)題及其研究已受到國(guó)內(nèi)外普遍高度重視，然而到目前為止，人們對(duì)柴油機(jī)微粒在排氣管道中的沉降規(guī)律及其影響因素的了解卻非常有限。微粒的運(yùn)動(dòng)在很大程度上取決于管道內(nèi)的氣流運(yùn)動(dòng)，因此為了給管道內(nèi)微粒沉降的研究提供基礎(chǔ)和依據(jù)，對(duì)管道內(nèi)的流場(chǎng)，尤其是管道內(nèi)近壁流場(chǎng)的結(jié)構(gòu)特征及其影響因素進(jìn)行研究就顯得尤為重要。 本文根據(jù)湍流管流中柴油機(jī)微粒熱泳沉降和湍流脈動(dòng)沉降研究的需要，應(yīng)用FLUENT軟件對(duì)直圓管中穩(wěn)態(tài)進(jìn)氣和脈動(dòng)進(jìn)氣

2、時(shí)，近壁處流場(chǎng)的分布特征、影響因素以及變化規(guī)律進(jìn)行了研究。分析了穩(wěn)態(tài)進(jìn)氣時(shí)氣流入口速度、入口溫度以及管道直徑等對(duì)直圓管內(nèi)近壁處溫度場(chǎng)和湍動(dòng)能場(chǎng)的影響；脈動(dòng)進(jìn)氣時(shí)氣流的脈動(dòng)振幅和脈動(dòng)頻率對(duì)直圓管內(nèi)近壁處溫度場(chǎng)和湍動(dòng)能場(chǎng)的影響。 針對(duì)柴油機(jī)排氣系統(tǒng)的復(fù)雜性，本文對(duì)彎管、突擴(kuò)管、分叉管等幾種不同結(jié)構(gòu)的管道內(nèi)的排氣流場(chǎng)進(jìn)行了分析，重點(diǎn)研究了各種管道結(jié)構(gòu)中近壁處流場(chǎng)的分布特征、影響因素以及變化規(guī)律。對(duì)彎管的彎頭角度和氣流入口速度對(duì)彎管內(nèi)溫

3、度場(chǎng)和湍動(dòng)能場(chǎng)的影響進(jìn)行了研究，重點(diǎn)對(duì)流動(dòng)參數(shù)變化比較劇烈的彎頭內(nèi)壁面和外壁面附近的流場(chǎng)進(jìn)行了分析，并分析了這些特殊位置處的流場(chǎng)分布可能對(duì)微粒沉降產(chǎn)生的影響；對(duì)突擴(kuò)管不同擴(kuò)張度時(shí)管道突擴(kuò)處的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、湍動(dòng)能場(chǎng)的分布特征進(jìn)行了分析；對(duì)一級(jí)分叉管和二級(jí)分叉管內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行了研究，尤其是分叉處的近壁流場(chǎng)。 通過(guò)論文的工作，得到了各種不同管道結(jié)構(gòu)內(nèi)的近壁流場(chǎng)的分布特征、影響因素以及變化規(guī)律，研究成果可以為柴油機(jī)微粒在排氣系統(tǒng)中不同管