基于微粒沉降的湍流管流內(nèi)近壁流場的研究.pdf

1、盡管近年來柴油機(jī)微粒排放問題及其研究已受到國內(nèi)外普遍高度重視，然而到目前為止，人們對柴油機(jī)微粒在排氣管道中的沉降規(guī)律及其影響因素的了解卻非常有限。微粒的運動在很大程度上取決于管道內(nèi)的氣流運動，因此為了給管道內(nèi)微粒沉降的研究提供基礎(chǔ)和依據(jù)，對管道內(nèi)的流場，尤其是管道內(nèi)近壁流場的結(jié)構(gòu)特征及其影響因素進(jìn)行研究就顯得尤為重要。 本文根據(jù)湍流管流中柴油機(jī)微粒熱泳沉降和湍流脈動沉降研究的需要，應(yīng)用FLUENT軟件對直圓管中穩(wěn)態(tài)進(jìn)氣和脈動進(jìn)氣

2、時，近壁處流場的分布特征、影響因素以及變化規(guī)律進(jìn)行了研究。分析了穩(wěn)態(tài)進(jìn)氣時氣流入口速度、入口溫度以及管道直徑等對直圓管內(nèi)近壁處溫度場和湍動能場的影響；脈動進(jìn)氣時氣流的脈動振幅和脈動頻率對直圓管內(nèi)近壁處溫度場和湍動能場的影響。 針對柴油機(jī)排氣系統(tǒng)的復(fù)雜性，本文對彎管、突擴(kuò)管、分叉管等幾種不同結(jié)構(gòu)的管道內(nèi)的排氣流場進(jìn)行了分析，重點研究了各種管道結(jié)構(gòu)中近壁處流場的分布特征、影響因素以及變化規(guī)律。對彎管的彎頭角度和氣流入口速度對彎管內(nèi)溫

3、度場和湍動能場的影響進(jìn)行了研究，重點對流動參數(shù)變化比較劇烈的彎頭內(nèi)壁面和外壁面附近的流場進(jìn)行了分析，并分析了這些特殊位置處的流場分布可能對微粒沉降產(chǎn)生的影響；對突擴(kuò)管不同擴(kuò)張度時管道突擴(kuò)處的溫度場、速度場、湍動能場的分布特征進(jìn)行了分析；對一級分叉管和二級分叉管內(nèi)的流場進(jìn)行了研究，尤其是分叉處的近壁流場。 通過論文的工作，得到了各種不同管道結(jié)構(gòu)內(nèi)的近壁流場的分布特征、影響因素以及變化規(guī)律，研究成果可以為柴油機(jī)微粒在排氣系統(tǒng)中不同管