汽油機富氧燃燒的數(shù)值模擬.pdf

1、自上世紀(jì)末缸內(nèi)直噴式汽油機投放市場以來受到廣泛青睞，它表現(xiàn)出比進(jìn)氣道噴射汽油機更優(yōu)越的性能。通過燃料直接投放進(jìn)氣缸可實現(xiàn)不同負(fù)荷下油量瞬態(tài)控制，并通過調(diào)節(jié)噴油時刻與可變氣門正時技術(shù)精準(zhǔn)控制發(fā)動機每一循環(huán)。富氧燃燒技術(shù)可提高發(fā)動機燃燒性能和排放性能，提高燃料利用率。在數(shù)值模擬方法的幫助下研究人員可以深入和直觀的了解到汽油機工作過程并從根本原因上控制其規(guī)律，進(jìn)而提出對于缸內(nèi)直噴汽油機富氧燃燒方面的改進(jìn)策略，也為試驗提供了方向性參考。

2、　　本文用KIVA3在Fortran編譯器下分別采用平均雷諾數(shù)(RANS)方法和大渦模擬(LES)方法對燃油噴霧進(jìn)行數(shù)值模擬研究并分析兩種方法計算結(jié)果以及噴霧對網(wǎng)格的敏感度，而后對四閥四沖程直噴汽油機的完整工作循環(huán)進(jìn)行不同噴油量和不同氧含量進(jìn)氣條件下的三維數(shù)值模擬，分析了進(jìn)氣及壓縮沖程流場特性和噴霧過程，混合氣形成以及燃燒過程，保持氧燃當(dāng)量比前提下改變進(jìn)氣中氧氣百分比的燃燒性能和排放性能。
　　研究結(jié)果表明，雖然RANS和LES方

3、法在揭示缸內(nèi)總體燃燒特性上沒有太大的區(qū)別，但是對于流場運動以及燃油當(dāng)量比分布等方面LES顯示出優(yōu)勢。兩種方法都具有對計算網(wǎng)格較好的獨立性，其中LES更加優(yōu)越。本研究富氧燃燒算例的結(jié)果表明富氧進(jìn)氣的確有利于提高發(fā)動機功率以及燃燒效率，在排放性能方面在富氧值在較低水平情況時表現(xiàn)較好，而富氧濃度較高是排放性能惡化。
　　本文所做的數(shù)值模擬工作具有一定的應(yīng)用價值，研究結(jié)論在一定程度上能夠指導(dǎo)試驗方向避免無謂的損失，對于模擬結(jié)果的敘述對于人