柴油机燃烧室改进的模拟仿真研究.pdf

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1、第1期内燃机No．12012年2月InternalCombustionEnginesFeb．2012摘要：首先介绍了柴油机燃烧室设计的尺寸特点，然后再在原燃烧室的基础上对它的尺寸做了一些改进，并通过大型CFD分析软件AVL—FIRE对修改后的燃烧室模型进行了流场数值模拟，计算出缸内流场的流动分布，对比分析得出燃烧室尺寸对气体流动的影响。关键词：柴油机；燃烧室；仿真；流场中图分类号：TK421文章编号：B文献标识码：1000—6494(2012)01—0023—02TheNumericalSimulationAnalysisofDieselEngi

2、neCombustionChamberImprovementMAYong，LURong-rong，CHENGHuai—wang(AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．，Hefei230601，China)Abstract：Thispaperfirstlyintroducesthedesignsizecharacteristicsofdieselenginecombustionchamber．Thenonthebasisoftheoriginalcombustionchamber，ithasmadesomeimprovem

3、entsofthesize．AndflowfieldnumericalsimulationiscalculatedonthemodifiedcombustionchambermodelthroughanalysisofCFDsoftwareAVL-FIRE．Ithascalculatedthedistributionoftheflowinthecylinder．Anditcangettheinfluenceofcombusti0nchambers1‘zeonflowfield．；Keywords：dieselengine；chamber；simu

4、lation；flowfield‘0前言积)、喉口直径与气缸直径之比／D。燃烧室的相对容积比／要尽可能的大，则燃烧室是柴油机的重要零部件，柴油机内混燃烧室的相对散热面积减小，挤流加强，有利于混合气形成和燃烧都与燃烧室有着密切关系。因此，合气形成和燃烧。／愈大，则燃烧室内混合气燃烧室的几何形状及结构尺寸对燃烧过程的完善度所受的涡流、挤流、紊流和逆挤流等气流运动的影和发动机的动力性、经济性、可靠性以及排放性能响愈强烈，而这些在混合气形成过程中起着重要作有着重要影响。用。增加相对容积比的主要措施是减小活塞顶隙，直喷式柴油机的混合气的形成和燃烧主要在扩大

5、燃烧室的容积。下面是设计的两种扩大燃烧室燃烧室内进行，而在余隙容积(包括活塞顶间隙容容积的方案，方案1是扩大燃烧室内部的内外径，积、气门凹坑等)中的气体不能得到有效利用，所方案2是降低凸台高度，见图1。两种方案的尺寸以应尽量减少余隙容积，扩大燃烧室内的容积，使变动是基于保证原来发动机压缩比不变(活塞顶隙空气尽可能集中在燃烧室内，以改善空气利用率。降低0．2mm)。我们将通过大型CFD软件AVL—FIRE对燃烧室内的气体流动状态进行模拟分析，得到燃烧室的2模拟分析部分尺寸对气体流动的影响。基于AVL—FIRE软件对三种燃烧室模型进行1燃烧室模型介绍

6、了模拟分析，得到在喷油时刻附近燃烧室内空气流动状况，通过查看空气流动状况来分析燃烧室尺寸燃烧室主要结构尺寸是喉口直径及深度h，对缸内气体流动的影响。与h基本上决定了燃烧室的容积。对l生能影响2．1边界条件较大的结构参数是相对容积比／(为压缩容本次计算选取的是额定工况点，计算从110℃A作者简介：马勇(1986一)，男，安徽宣城人，助理持续到810A，其中720~CA作为点火TDC，而工程师，主要从事发动机设计工作。360℃A是换气TDC，初始时刻气缸和排气道内的残收稿日期：2011—08—23余废气被设定为1．0(即100％)，而进气道内的-54

7、·内燃机2012年2月[12】吴世华，黄唯平，张守民，魏伟，张淑红，郑修成．溶剂化(VLS)mechanism[J]，JournalofAlloysandCompounds，金属原子浸渍法制备高分散Au／TiO，低温CO氧化催Volume455，Issues1-2，8May2008，Pages353-357．化剂[J]．催化学报，2000，21(5)：419—422．【18]Kumar，RTRajendra，eta1．GrowthofZnOnanostructures[13]ChienS，ErdoganG，DemczykBG．Structureo

8、fonAu—coatedSi：InfluenceofgrowthtemperatureongrowthCoprecipi!atedGol