汽油機(jī)富氧燃燒的數(shù)值模擬.pdf

1、自上世紀(jì)末缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)投放市場(chǎng)以來(lái)受到廣泛青睞，它表現(xiàn)出比進(jìn)氣道噴射汽油機(jī)更優(yōu)越的性能。通過(guò)燃料直接投放進(jìn)氣缸可實(shí)現(xiàn)不同負(fù)荷下油量瞬態(tài)控制，并通過(guò)調(diào)節(jié)噴油時(shí)刻與可變氣門(mén)正時(shí)技術(shù)精準(zhǔn)控制發(fā)動(dòng)機(jī)每一循環(huán)。富氧燃燒技術(shù)可提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒性能和排放性能，提高燃料利用率。在數(shù)值模擬方法的幫助下研究人員可以深入和直觀的了解到汽油機(jī)工作過(guò)程并從根本原因上控制其規(guī)律，進(jìn)而提出對(duì)于缸內(nèi)直噴汽油機(jī)富氧燃燒方面的改進(jìn)策略，也為試驗(yàn)提供了方向性參考。

2、　　本文用KIVA3在Fortran編譯器下分別采用平均雷諾數(shù)(RANS)方法和大渦模擬(LES)方法對(duì)燃油噴霧進(jìn)行數(shù)值模擬研究并分析兩種方法計(jì)算結(jié)果以及噴霧對(duì)網(wǎng)格的敏感度，而后對(duì)四閥四沖程直噴汽油機(jī)的完整工作循環(huán)進(jìn)行不同噴油量和不同氧含量進(jìn)氣條件下的三維數(shù)值模擬，分析了進(jìn)氣及壓縮沖程流場(chǎng)特性和噴霧過(guò)程，混合氣形成以及燃燒過(guò)程，保持氧燃當(dāng)量比前提下改變進(jìn)氣中氧氣百分比的燃燒性能和排放性能。
　　研究結(jié)果表明，雖然RANS和LES方

3、法在揭示缸內(nèi)總體燃燒特性上沒(méi)有太大的區(qū)別，但是對(duì)于流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)以及燃油當(dāng)量比分布等方面LES顯示出優(yōu)勢(shì)。兩種方法都具有對(duì)計(jì)算網(wǎng)格較好的獨(dú)立性，其中LES更加優(yōu)越。本研究富氧燃燒算例的結(jié)果表明富氧進(jìn)氣的確有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率以及燃燒效率，在排放性能方面在富氧值在較低水平情況時(shí)表現(xiàn)較好，而富氧濃度較高是排放性能惡化。
　　本文所做的數(shù)值模擬工作具有一定的應(yīng)用價(jià)值，研究結(jié)論在一定程度上能夠指導(dǎo)試驗(yàn)方向避免無(wú)謂的損失，對(duì)于模擬結(jié)果的敘述對(duì)于人