新型二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)流場(chǎng)的數(shù)值模擬計(jì)算與分析.pdf

1、本論文所述內(nèi)容為內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“高能量密度的微型便攜式發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和裝置的研究”的一部分。主要是運(yùn)用FLUENT軟件模擬和分析新型二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)(MFPSE)在預(yù)壓縮和掃排氣工作過(guò)程中工作腔內(nèi)的流場(chǎng)分布。二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)的性能在很大程度上取決于掃氣過(guò)程是否完善。掃氣過(guò)程的核心是氣體流動(dòng)問(wèn)題,即要求新鮮充量在氣口的組織下將廢氣盡可能完全的排擠出燃燒室。為了更好的模擬新型二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)的掃氣過(guò)程,本文對(duì)預(yù)壓縮

2、和排氣過(guò)程也一并進(jìn)行了模擬分析。新型二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)在工作過(guò)程中中心擺做周期性的擺動(dòng),使得工作腔(包括預(yù)壓縮室和燃燒室)的流體區(qū)域不斷地發(fā)生變化,本文使用邊界輪廓文件來(lái)描述中心擺的擺動(dòng),從而運(yùn)用FLUENT中的動(dòng)網(wǎng)格模型來(lái)模擬新型二沖程微型擺式內(nèi)燃機(jī)的這一工作特征。預(yù)壓縮過(guò)程的流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果表明,在預(yù)壓縮結(jié)束時(shí),預(yù)壓縮室內(nèi)的新鮮充量具有一定的預(yù)壓力,但是流線分布不太合理,為了在掃氣初期,新鮮充量從預(yù)壓縮室流入燃燒室可以更好地利用流體流

3、動(dòng)的慣性,本文對(duì)預(yù)壓縮室的結(jié)構(gòu)做一改動(dòng)后再對(duì)其內(nèi)的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,結(jié)果表明流線的分布得到了有效的改善。掃排氣過(guò)程的流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果表明,自由排氣、正向掃氣和強(qiáng)制排氣階段都能基本滿足工作要求,但是在回程掃氣階段,全程都有輕微的回流現(xiàn)象。為了得到更好的掃排氣效果,嘗試增加排氣口的跨距并采用新的預(yù)壓縮室結(jié)構(gòu)后重新對(duì)MFPSE的掃排氣過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,結(jié)果表明,雖然回程掃氣階段仍有輕微的回流現(xiàn)象,但總的來(lái)說(shuō)其掃排氣效果優(yōu)于舊結(jié)構(gòu)。本文的研