基于CFD技術(shù)的氫發(fā)動機混合氣形成過程研究.pdf

1、近幾年來，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，基于數(shù)值計算技術(shù)的計算流體動力學(xué)得到了迅速的發(fā)展。應(yīng)用CFD技術(shù)來進行氫發(fā)動機缸內(nèi)流場的模擬計算，不僅能夠得到十分詳細的信息量，而且花費小、周期短、適應(yīng)性強、效果明顯，并能充分反映結(jié)構(gòu)參數(shù)和幾何形狀的影響，有關(guān)參數(shù)的獲取、分析與實驗相比要來得簡單迅速。 氫氣密度比空氣密度小的多，不利于與空氣形成優(yōu)質(zhì)混合氣。此外，氫氣的擴散速度極快，混合氣形成狀態(tài)變化迅速，這使得深入研究混合氣時空分布規(guī)律更為困

2、難。為了研究氫-空氣混合氣的形成規(guī)律，改善混合氣品質(zhì)，本文采用計算流體動力學(xué)(CFD)方法對氫燃料發(fā)動機缸內(nèi)流場進行了三維數(shù)值模擬研究。在本研究中，首先利用Fluent前處理軟件Gambit對試驗用氫發(fā)動機進行幾何模型的建立和網(wǎng)格的劃分，為了能詳細反映活塞運動過程中不同曲軸轉(zhuǎn)角下對應(yīng)的流場物性參數(shù)值，運用動網(wǎng)格技術(shù)。最后采用有限體積法將非線性偏微分方程轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)格單元上的線性代數(shù)方程，并通過分離求解法求解線性方程組得出流場的解。