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基于CFD技术的氢发动机混合气形成过程研究
| 论文题名： | 基于CFD技术的氢发动机混合气形成过程研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;数值模拟;CFD技术;模拟计算;结构参数;几何形状;氢燃料;流体动力学 |
| 摘要： | 近几年来，随着计算机技术的快速发展，基于数值计算技术的计算流体动力学得到了迅速的发展。应用CFD技术来进行氢发动机缸内流场的模拟计算，不仅能够得到十分详细的信息量，而且花费小、周期短、适应性强、效果明显，并能充分反映结构参数和几何形状的影响，有关参数的获取、分析与实验相比要来得简单迅速。 氢气密度比空气密度小的多，不利于与空气形成优质混合气。此外，氢气的扩散速度极快，混合气形成状态变化迅速，这使得深入研究混合气时空分布规律更为困难。为了研究氢-空气混合气的形成规律，改善混合气品质，本文采用计算流体动力学(CFD)方法对氢燃料发动机缸内流场进行了三维数值模拟研究。在本研究中，首先利用Fluent前处理软件Gambit对试验用氢发动机进行几何模型的建立和网格的划分，为了能详细反映活塞运动过程中不同曲轴转角下对应的流场物性参数值，运用动网格技术。最后采用有限体积法将非线性偏微分方程转变为网格单元上的线性代数方程，并通过分离求解法求解线性方程组得出流场的解。 本文对一台二行程氢发动机进行了模拟计算，对比了不同喷氢时刻的混合气形成状况。模拟结果不仅给出了缸内流场的详细演变规律与混合气形成状况，而且发现在260℃A开始喷氢时，混合气形成质量优于其它两种情况，这同实验结果相一致，从而表明基于CFD技术的数值模拟方法是分析氢燃料发动机混合气形成的有效方法之一。 |
| 作者： | 王飞 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 杨振中;祁丽霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北水利水电学院 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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