基于CFD的小型增压汽油机燃烧系统优化设计

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
当前能源与环境问题不断加重,节能减排任务日益严峻。增压小型化作为汽油机节能降耗的有效手段之一,得到了广泛关注。本文以一款1.0L三缸增压汽油机为研究对象,针对汽油机增压强化后爆震倾向增加、压缩比提高受限等问题,从优化缸内流场结构的角度,采用CFD手段对多套燃烧系统进行了瞬态仿真,深入研究气道、燃烧室、活塞结构对提高缸内滚流比、湍动能的作用和影响。首先,依据气道设计原则,设计了3组进气道,并分别与基础燃烧室组成3套燃烧系统,在5500r/min全负荷工况下进行瞬态仿真。结果显示,PortC气道能产生最强的缸内滚流运动,缸内瞬态滚流比与平均湍动能分别达到2.85和377m~2/s~2;3套燃烧系统压缩末端的湍动能都超过了200m~2/s~2,但湍动能都偏进气侧,会导致火焰传播不对称,爆震倾向增加。其次,对燃烧室masking结构进行了深入研究。对比样机开发阶段PortA+masking燃烧系统的瞬态仿真与试验结果,对计算模型的准确性进行了验证。以PortC为优化气道,研究了燃烧室masking对增大缸内滚流比、规范湍动能位置的作用。在基础燃烧室的结构上,设计了3组带masking结构的燃烧室,并分别与PortC气道组成3套燃烧系统。5500r/min、2000r/min全负荷工况下的瞬态仿真结果显示,相比PortC气道+基础燃烧室,带进排气masking结构的C03燃烧系统使缸内滚流比、湍动能分别增加10%和6.9%;单独采用masking结构不能使2种典型工况下的湍动能居中。然后,以PortC气道+C03燃烧室为基础,重新设计了3组不同顶部形貌的活塞,仿真分析了3套新活塞燃烧系统缸内流场与湍动能分布。依据仿真结果,在3组活塞基础上调整凹坑结构、倾斜面高度,设计了2组优化活塞。2组优化活塞5500r/min、2000r/min的瞬态仿真结果显示,P04活塞在高速、低速下都能使湍动能居中;P05活塞在低速时缸内湍动能居中,高速时湍动能偏进气侧;活塞顶面凹坑结构会在一定程度上降低缸内滚流比及湍动能数值。最后,分别对PortC燃烧系统、C03燃烧系统与P04燃烧系统进行的燃烧模拟显示,C03燃烧系统缸内火焰传播速度快于PortC与P04燃烧系统,但缸内进气侧火焰传播速度快于排气侧,P04燃烧系统缸内进、排气侧火焰面对称传播。通过气道、缸盖燃烧室结构的优化,可以提高滚流比、增加缸内湍流强度,进而提高火焰传播速度;优化的活塞顶面凹坑结构可以使湍动能分布更加合理,进而有利于火焰对称传播,两者都有助于降低小型增压汽油机爆震倾向,提升性能。
其他文献
乡土社会生活为乡民艺术发展提供了合适的土壤,乡民艺术的展演既反映了村民的生活态度和审美意念,又折射出乡土社会的社会结构与社会关系。"非遗"及传承人认定和保护制度介入乡
我科作为科研病房,为了对慢性乙型肝炎病人肝组织进行病理检查,并针对性抗病毒治疗及疗效观察,从2003年3月对符合科研条件的病例进行肝穿刺活检术。随着临床经验积累和技术熟练
癌是指起源于上皮细胞的恶性肿瘤,是人类健康的三大杀手之一。目前临床对于癌症的治疗方法主要有传统的手术切除,放射治疗和化学治疗,然而这些方法给患者的身体和精神都带来
<正>中国当代雕塑史孙振华著中国青年出版社2018年9月,简体中文当代人应不应该写当代艺术史?如何写当代艺术史?近年来这些问题引起过不同意见的争论。孙振华著的《中国当代雕
【正】 最近数十年,世界上发达国家的人口平均寿命不断延长,而匈牙利的情况则正好相反。据统计,在卫生事业较发达的国家中,按照由低到高的顺序排列。匈牙利人口死亡率名列第3
中国现代诗学的建构是一个复杂而又艰巨的过程。伴随着西方文艺理论与文学思潮的译介,中国知识分子对西学产生了持久的热情。由于中国特有的文化、社会语境的制约,在西学东渐的
我国自1995年5月1日起,开始实行5天工作制,它意味着大部分的人将有1/3的时间在休闲中度过。大学生群体是一个休闲时间相对较多的群体,他们的休闲满意度有什么特点,其休闲满意度是
2004年10月21—24日,云南省食品药品监督管理局副局长念娥美率河北省中医院詹亚华、广东省中医院朱盛山、重庆市药监局谢丹3位教授组成的专家组到云南泸西县对灯盏花进行GAP《
船舶制造业是我国国民经济支柱性产业之一,船舶制造能力是体现国家重工业能力和综合国力的重要标志,是一个国家工业水平的象征。在当前经济形势及航运业低迷的背景下,船舶制
研究我国棉纺织业的发展史,必须重视评价黄道婆的历史地位和作用.近年来,有国内外学者质疑黄道婆的籍贯身世、发明创造以及仙逝后为何作为“崇高的神圣来礼拜”等问题,这些问