四氣門柴油機(jī)進(jìn)氣道穩(wěn)流試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬.pdf

1、在氣道穩(wěn)流試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)4D24四氣門柴油機(jī)的單螺旋進(jìn)氣道、單切向進(jìn)氣道及組合氣道進(jìn)行了試驗(yàn)，并分析了試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)果顯示出在小氣門升程時(shí)渦流比反而較大，這與平常的柴油機(jī)進(jìn)氣道的流動(dòng)特性有較大差別，從而引出了“氣門口螺旋段”。
　　 利用Pro/E對(duì)進(jìn)氣道-氣門-氣缸進(jìn)行了三維實(shí)體造型，得到了單螺旋進(jìn)氣道、單切向進(jìn)氣道、組合氣道的幾何模型;采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的方法在Fire中生成質(zhì)量較高的計(jì)算網(wǎng)格。
　　 建立三維數(shù)值模擬數(shù)理模

2、型，選用SIMPLE法來(lái)模擬其內(nèi)部氣體的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，設(shè)置邊界條件、初始條件、偏微分方程的離散和求解，經(jīng)反復(fù)調(diào)試和試算，成功地對(duì)三種進(jìn)氣道的進(jìn)氣道-氣門-氣缸系統(tǒng)進(jìn)氣過(guò)程進(jìn)行了三維穩(wěn)態(tài)流動(dòng)數(shù)值模擬研究，所采用的數(shù)學(xué)物理模型的預(yù)測(cè)水平和精度得到了驗(yàn)證，證實(shí)了本次三維數(shù)值模擬計(jì)算的可靠和有效。
　　 分析速度分布、壓力分布、湍動(dòng)能分布、流線和跡線、渦流比、流量系數(shù)等流場(chǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn):所得的模擬計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好;可獲得大量流動(dòng)過(guò)程的

3、信息，能深入直觀了解幾何形狀對(duì)流動(dòng)特性的影響;組合氣道的最大氣體流速發(fā)生在氣門附近的空氣進(jìn)入的地方。而在缸蓋底兩氣門中間存在氣流干涉區(qū)，在此區(qū)域發(fā)生質(zhì)量與動(dòng)量矩的強(qiáng)烈交換，存在動(dòng)量矩?fù)p失;直觀地得到了“氣門口螺旋段”在小氣門升程時(shí)對(duì)渦流大小的影響機(jī)理。
　　 通過(guò)改變“氣門口螺旋段”結(jié)構(gòu)布置，模擬計(jì)算了“取消氣門口螺旋段”情況下組合氣道的流量系數(shù)和渦流比，與原有氣道模型的試驗(yàn)結(jié)果比較，據(jù)此證明了“氣門口螺旋段”的效果在小氣門升程