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柴油机直喷式燃烧系统与分隔式燃烧系统相比，燃油消耗率要低9％-15％左右，因此，其应用越来越广泛。直喷式柴油机进排气道及缸内流场的分布对混合气的形成有着决定性影响，直接决定了其燃烧过程及排放特性，对柴油机的动力性、经济性及NOx和PM排放也有着极大的作用。三维数值模拟CFD计算方法的迅速发展，使得人们详尽分析柴油机内部流场及喷油燃烧过程成为可能，为燃烧系统的优化奠定了基础。 本文运用三维CFD软件AVL-FIRE，结合一维仿真软件AVL-BOOST，针对4B26型增压直喷柴油机建立了其数学模型及计算物理模型，并进行了三维数值模拟研究，深入研究分析了原机的进气压缩做功过程及缸内流场的分布，并对柴油机燃油的喷射雾化做了分析模拟，直观的展示了喷射雾化历程。采取的数学模型包括喷雾模型、燃烧模型、排放物模型，采用的喷雾模型包括Dokowicz蒸发模型、WAVE破碎模型、Walljetl碰壁模型以及Enable湍流扩散模型;燃烧模型采用了EBU湍流燃烧模型以及自点火模型;采用的排放物模型有ExtendedZeldovich氮氧化物模型以及Frolov Kinetic碳烟排放模型，并利用有限体积法对建立的数学方程进行离散化，进而利用SIMPLE算法进行数值模拟计算分析，计算获得了不同曲轴转角下的缸内压力及温度的曲线图，以及NOx、Soot质量分数随曲轴转角变化的曲线图，并且分析了其变化过程及影响因数。 为了深入分析不同的燃烧室结构对增压柴油机缸内喷雾燃烧过程及排放的影响，本文对原机燃烧室结构进行了参数化定义，利用变参数法分析了不同燃烧室凸台高度，缩口比及径深比对缸内流场及缸内瞬时涡流比的影响，以及对缸内温度压力曲线和排放污染物浓度的影响。计算结果表明:在同样的循环喷油量的前提下，随着燃烧室的凸台高度的增加，涡流保持性稍低，缸内平均温度及NOx生成量会提高，而平均压力和Soot生成量会有所减低。随着燃烧室缩口比的减小，缸内涡流强度会变大，平均压力和Soot生成量会增加，而平均温度及NOx会有所减小。径深比越小，燃烧室内形成挤流运动的时间会变早，缸内涡流在凸台上方更容易得到保持和加强，缸内的平均压力和Soot生成量相对减少，平均温度和NO生成量则会有所增加。