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原文传递压燃式内燃机燃烧室挤流研究

论文题名：	压燃式内燃机燃烧室挤流研究
关键词：	压燃式内燃机;燃烧室结构;挤流运动;动网格划分;汽车发动机
摘要：	柴油机的热效率较高，经济性好，在汽车行业等领域有广泛的应用。“油、气、室”的紧密配合，是柴油机形成良好可燃混合气的基本条件，压缩过程中如何形成合理挤流，一直是柴油机研究中的一个关键技术问题。柴油机工作过程复杂，并伴随着剧烈的物理变化和化学反应，并且燃烧时间极短，不易观测。虽然相关科研人员一直在研究该课题，但是目前仍对其中许多细节不能给出明确答案。在当今社会能源与环境的发展主题下，研究柴油机工作过程，优化燃烧室设计、强化燃烧，降低污染物排放，具有非常重要的现实意义。　　针对缸内流动状态无法测量的问题，本文以最常用的的ω形燃烧室为研究对象，在一种典型燃烧室的基础上，逐渐改变部分关键尺寸得到其它二种燃烧室，利用实体造型软件CATIA对三种燃烧室结构分别建模，采用内燃机专用CFD软件FIRE对燃烧室和气缸进行了动网格划分，并设置了合理的边界条件和初始条件对模型进行了仿真，仿真研究了缩口尺寸、挤流口角度和燃烧室深度等关键结构对挤流的影响。　　研究结果表明，挤流作用在曲轴转角到达上止点前30°CA时开始较明显的产生，在曲轴转角到达上止点前12°CA左右达到最大，之后慢慢减弱；在挤流作用最大时喷射燃油可以加快油气混合速度，促进燃烧。比较而言，直壁ω型燃烧室最易制造，热应力较小，挤流作用明显，为最佳燃烧室方案。缩口较小的燃烧室挤流作用更大，内燃机性能较好，但是热应力较大，挤流口处温度高，易发生热裂现象，且不易制造，减小缩口尺寸也会增加NOx的排放量并减少碳烟排放量。在对发动机性能要求比较苛刻时，可选用缩口更小的燃烧室，但应选用强度更大打材料制造活塞。
作者：	杨磊
专业：	车辆工程
导师：	张兆合
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文