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WD615.67A柴油机进气过程缸内流动研究
| 论文题名： | WD615.67A柴油机进气过程缸内流动研究 |
| 关键词： | 柴油机;螺旋进气道;进气过程;空气流动 |
| 摘要： | 柴油机对“油”、“气”、“室”配合要求严格，进气优劣是决定混合气形成、燃烧过程好坏的关键因素，进入气缸中的空气量和进气产生的流动状态对内燃机的动力性、经济性以及排放特性会产生重要影响。本文针对螺旋进气道，仿真研究柴油机缸内流场的变化规律。 对柴油机进气流动特性的研究，传统方法是在稳流气道实验台进行实验，得到涡流比与模拟内燃机转速的关系，依此表征进气流动状态。该方法得到的试验结果误差较大，不同实验台得到的结果可比性较差，且无法得到进气系统以及气缸内局部流动状态。多维数值模拟方法可以详细描述进气道和气缸内局部流动状态，为柴油机进气过程的空气流动研究提供了良好的研究手段。 本文利用CATIA软件建立WD615.67A柴油机的气道-气门-气缸的三维几何模型。建模时考虑曲轴转角与凸轮轴转角的对应关系，计算了不同气门升程对应的活塞位置，建立了多个模型。采用PRO-SURF、PRO-AM对几何模型重建表面及划分网格。 在流动分析研究中，模拟计算采用了RNGε湍流模型、有限体积的计K-算方法、非结构化网格、贴近试验状态的边界条件，并使用大型流体软件STAR-对其进行三维稳态流动模拟计算。根据计算结果，分析额定转速下，最大气门升程时刻气缸内流体的速度、压力分布和变化规律；以及不同气门升程下缸内流体速度、压力的分布和变化规律。将额定转速下的缸内流场与最大扭矩对应转速下流场作比较，分析不同转速对缸内流场的影响。研究结果表明，流体速度随转速增加而变大，且流动规律大体相同；转速低时，缸内压力早于高转速时开始稳定。 利用流动仿真研究缸内流场，发现在距离气缸盖下表面1.72～1.76倍气缸直径截面范围内，缸内流场开始稳定。此结果表明，在稳流气道试验中，把叶轮安装在该位置范围内可以测得较好的试验结果。 |
| 作者： | 谢宇 |
| 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： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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