氣道噴射式汽油機混合氣形成過程三維數(shù)值模擬.pdf

1、當(dāng)前，在環(huán)境污染和能源危機的雙重壓力下，人們在追求車用發(fā)動機良好動力性的同時，對發(fā)動機排放性能的要求也越來越高。因此，國內(nèi)外學(xué)者進行了大量相關(guān)的研究，這些研究中，混合氣形成是其中的一個重要方向。以往，因為受計算能力的限制，這些研究通常是以試驗手段為主，近年來隨著計算水平的迅速提高，發(fā)動機缸內(nèi)流場的數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為汽車虛擬技術(shù)的重要組成部分。
　　 在汽油機的發(fā)展歷程中，氣道噴射式汽油機起到了中堅作用，故本課題選用氣道噴射

2、式汽油機為研究對象。
　　 本文在前人研究的基礎(chǔ)上，利用AVL-FIRE軟件對某汽油機混合氣的形成過程進行了三維數(shù)值模擬。得到了包括進氣道-缸內(nèi)速度、湍動能、當(dāng)量比和壓力在內(nèi)的流場特性的三維結(jié)果。由于雙氣門的對稱結(jié)構(gòu)，滾流是缸內(nèi)較大尺度渦旋的主要運動形式。缸內(nèi)的湍動能、壓力場與速度場存在著對應(yīng)關(guān)系：湍動能高能量核心區(qū)域的分布與氣流渦旋中心的變化大體一致；缸內(nèi)低壓核心區(qū)的分布形式與高能量的湍動能核心區(qū)分布又是彼此對應(yīng)的。
　

3、　 為了研究各參數(shù)對混合氣形成質(zhì)量的影響，本文分別對汽油機的噴油角度、噴油時刻、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等工況，進行了數(shù)值模擬，并得到了相關(guān)結(jié)果。計算結(jié)果表明：1)改變噴油角度，對汽油機缸內(nèi)氣體流速和湍流強度的影響不大，對缸內(nèi)的濃度分布影響較大。2)閉閥噴射混合氣分布更均勻，但當(dāng)量比較低，且排氣門座下方存在部分濃區(qū)，不利于排放；開閥噴射汽油機的當(dāng)量比較高，有利于實現(xiàn)對燃油噴射量的精確控制。3)發(fā)動機轉(zhuǎn)速對缸內(nèi)氣體流速和油氣混合有較大的影響。對于改變