可变涡流对高速柴油机性能影响的仿真研究.pdf

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1、第41卷第1期小型内燃机与摩托车V01．41No．12012年2月SMALLINTERNALCOMBUSTIONENGINEANDMOTORCYCLEFeb．2012研究·开发可变涡流对高速柴油机性能影响的仿真研究赵继维李人宪(西南交通大学机械工程学院四川成都610031)摘要：采用计算仿真的方法模拟某高速柴油机缸内的工作过程，分析柴油机缸内及进排气道内的流场、缸内燃烧过程以及有害排放物的生成。计算过程中采用部分或完全关闭一个进气道的方法改变缸内涡流状况，分析不同气道关闭方案下缸内涡流的强度，及其对

2、柴油机动力性、经济性及排放性能的影响。计算结果表明，对柴油机完整工作循环进行三维数值模拟计算可获得缸内瞬态流场参数，当转速低于2400r。min“时，完全关闭一个进气道可以在对动力性和经济性影响很小的情况下显著提高缸内涡流强度，减少碳烟的峰值生成量；部分关闭一个进气道，可以在对动力性、经济性几乎不影响的情况下减少NO。的生成量。关键词：高速柴油机可变涡流瞬态流场中图分类号：TK421+．8文献标识码：参数计算仿真A文章编号：1671—0630(2012)01—0001—05ASimulationSt

3、udyonInfluenceofVariableIntakeSwirlSystemtothePerformanceofHighSpeedDieselEngineZhaoJiwei，LiRenxianSchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity(Chengdu，Sichuan，610031，China)Abstract：Inthispaper，asimulationmethodwasintroduced，whichworksonth

4、eoperatingprocessofahighspeeddieselengine，tosimulatethefluidflowincylinder，inintakeportsandinexhaustport，andtosimulatetheprocessofcombustionincylinderandofharmfulexhaustiongeneration．Inthesimulation，oneintakebranchwasclosedpartlyorcompletelyforgenerati

5、ngvariableswirlinenginecylinder．Theswirlintensityincylinderatdifferentintakebranchopeningwascalculated，andtheeffectsoftheswirlintensityonpowerper-formance，fuelefficiencyandexhaustionoftheenginewereanalyzed．Thecalculationresultsshow，theswirlintensityinc

6、ylinder(describedbymomentofmomentum)atanycrankshaftanglecanbeobtained。theswirlintensitywillbeenhancedwhenoneintakebranchclosedcompletelyundertherunningspeedoftheengineisbelow2400rpm，atthesametime，thepeakvalueofsootgenerationwillbereducedwiththepowerper

7、form—anceandfuelefficiencyoftheenginenearlynochange．TheNO。generationwillbereducedwhenoneintakebranchclosedpartly，whichmakesthepowerperformanceandfuelefficiencyoftheengineunchanged．Keywords：Highspeeddieselengine，Variableswirlsystem，Transientfluidfieldpa

8、rameters，f：alcalatinnsimulatinn作者简介：赵继维(1986一)，男，硕士，主要研究方向为内燃机性能优化。2小型内燃机与摩托车第41卷引言尽管柴油机是一种高效率、低排放的动力机械。但仍面临要进一步提高热效率，降低有害排放的挑战。通常认为，提高缸内涡流强度有利于改善燃烧；降低有害排放；提高热效率。因此柴油机设计时希望能在不同转速下都能组织起一定强度的涡流。但是，四冲程柴油机缸内涡流的组织主要依靠进气道形状，在进气道形状一定的情况下，有可能造成