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直噴增壓汽油機(jī)火焰?zhèn)鞑ゼ氨鹑紵^程的多維數(shù)值模擬

發(fā)布時(shí)間:2017-10-23 19:02

  本文關(guān)鍵詞:直噴增壓汽油機(jī)火焰?zhèn)鞑ゼ氨鹑紵^程的多維數(shù)值模擬


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【摘要】:采用高壓縮比和增壓技術(shù)是提高缸內(nèi)直噴汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性的重要途徑,但是在中高負(fù)荷工況下會(huì)產(chǎn)生爆震燃燒現(xiàn)象。本文采用大渦模擬耦合湍流燃燒模型以及化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)直噴汽油機(jī)燃燒室內(nèi)的湍流流動(dòng)、噴霧混合和湍流燃燒過程進(jìn)行數(shù)值模擬,并對(duì)爆震這種非正常燃燒現(xiàn)象及其產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)解析,以期能更精準(zhǔn)更合理地模擬直噴汽油機(jī)的流動(dòng)燃燒過程。在雷諾平均模擬方法框架下,將一種基于重整化群概念的湍流模型應(yīng)用于可視化單缸機(jī)燃燒室內(nèi)湍流流動(dòng)的模擬計(jì)算。在KIVA-3V源代碼平臺(tái)下分別采用傳統(tǒng)k??模型和G-RNG k??模型對(duì)該四氣門發(fā)動(dòng)機(jī)在倒拖工況下的進(jìn)氣、壓縮和膨脹過程進(jìn)行了模擬。采用試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為發(fā)動(dòng)機(jī)模擬計(jì)算的初始和邊界條件,并將模擬結(jié)果與可視化發(fā)動(dòng)機(jī)中的可視化粒子成像測(cè)速結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,綜合評(píng)價(jià)了G-RNG k??湍流模型在發(fā)動(dòng)機(jī)湍流仿真預(yù)測(cè)中的適用性。在源代碼KIVA-CHEMKIN平臺(tái)下引入大渦模擬動(dòng)能輸運(yùn)單方程亞網(wǎng)格模型,并修改亞網(wǎng)格湍動(dòng)能輸運(yùn)方程中噴霧源項(xiàng)的封閉方式,通過標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階流動(dòng)算例對(duì)流動(dòng)和噴霧模型分別進(jìn)行了驗(yàn)證;隍(yàn)證的模型,對(duì)直噴汽油機(jī)進(jìn)氣和燃油噴射過程的缸內(nèi)湍流流動(dòng)和噴霧混合進(jìn)行了模擬,分析了湍流脈動(dòng)對(duì)缸內(nèi)速度場(chǎng)、湍流粘度和湍動(dòng)能分布的影響,并分析比較了采用雷諾平均方法和大渦模擬方法對(duì)模擬結(jié)果的影響。相比雷諾平均方法,采用大渦模擬方法能夠更合理地反映出缸內(nèi)湍流流動(dòng)的瞬態(tài)細(xì)節(jié)以及直噴汽油機(jī)噴霧混合氣形成過程中的濃度分布特性。在大渦模擬方法框架下對(duì)離散粒子點(diǎn)火火核模型和G方程湍流燃燒模型進(jìn)行了修正,包括對(duì)G方程燃燒模型中湍流火焰與層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊年P(guān)系式的修正,并在發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行了模型驗(yàn)證。隨后采用大渦模擬方法動(dòng)能輸運(yùn)單方程亞網(wǎng)格模型描述缸內(nèi)的湍流流動(dòng),采用離散粒子點(diǎn)火模型模擬燃燒室內(nèi)的火花點(diǎn)火過程,采用G方程湍流燃燒模型描述缸內(nèi)的湍流火焰?zhèn)鞑ミ^程,并采用一種47組分,142步反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理描述燃燒室內(nèi)已燃區(qū)的后氧化過程和未燃區(qū)的末端混合氣自燃過程,詳細(xì)解析了直噴增壓汽油機(jī)湍流燃燒過程以及爆震燃燒現(xiàn)象,研究了缸內(nèi)亞網(wǎng)格尺度之上的湍流脈動(dòng)對(duì)于缸內(nèi)湍流火焰?zhèn)鞑ズ臀慈紖^(qū)末端混合氣自燃過程的影響,并基于模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻和混合氣濃度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)爆震強(qiáng)度的影響進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】:直噴增壓汽油機(jī) 大渦模擬 燃燒模型 火焰?zhèn)鞑?/strong> 爆震
【學(xué)位授予單位】:清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TK411.2
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • abstract4-9
  • 主要符號(hào)對(duì)照表9-11
  • 第一章 引言11-36
  • 1.1 研究背景與意義11-12
  • 1.2 相關(guān)內(nèi)容的國內(nèi)外研究進(jìn)展綜述12-34
  • 1.2.1 直噴汽油機(jī)的研究進(jìn)展12-15
  • 1.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)湍流燃燒過程大渦模擬的研究進(jìn)展15-28
  • 1.2.3 爆震的研究進(jìn)展28-34
  • 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)34-36
  • 第二章 數(shù)值計(jì)算模型36-56
  • 2.1 化學(xué)反應(yīng)流控制方程組36-38
  • 2.1.1 質(zhì)量方程36
  • 2.1.2 動(dòng)量方程36-37
  • 2.1.3 能量方程37
  • 2.1.4 組分方程37-38
  • 2.2 湍流模型38-42
  • 2.2.1 k -e 湍流模型39
  • 2.2.2 G- RNG k-e 湍流模型39-41
  • 2.2.3 動(dòng)能輸運(yùn)單方程亞網(wǎng)格模型41-42
  • 2.3 噴霧模型42-43
  • 2.3.1 KH-RT破碎模型42
  • 2.3.2 液滴碰撞和聚合模型42-43
  • 2.3.3 液滴蒸發(fā)模型43
  • 2.3.4 碰壁模型43
  • 2.4 點(diǎn)火火核模型43-45
  • 2.5 G方程燃燒模型耦合化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)45-53
  • 2.5.1 湍流火焰?zhèn)鞑サ腉方程描述45-46
  • 2.5.2 層流火焰速度修正46-48
  • 2.5.3 湍流火焰速度修正48-49
  • 2.5.4 燃燒放熱和組分變化49-51
  • 2.5.5 排放物的生成51-52
  • 2.5.6 基于化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的爆震描述52-53
  • 2.6 PRF化學(xué)反應(yīng)機(jī)理53-55
  • 2.7 本章小結(jié)55-56
  • 第三章 汽油機(jī)冷態(tài)流動(dòng)的數(shù)值模擬56-71
  • 3.1 基本思路56-57
  • 3.2 試驗(yàn)臺(tái)架和發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)簡(jiǎn)介57-59
  • 3.3 三維數(shù)值模型的建立59-61
  • 3.3.1 三維數(shù)值計(jì)算網(wǎng)格的建立59-61
  • 3.3.2 邊界和初始條件61
  • 3.4 模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析61-69
  • 3.4.1 缸內(nèi)流場(chǎng)的流動(dòng)特征分析61-63
  • 3.4.2 缸內(nèi)流場(chǎng)可解速度分析63-66
  • 3.4.3 缸內(nèi)流場(chǎng)維度分析66-68
  • 3.4.4 缸內(nèi)流場(chǎng)全局流動(dòng)參數(shù)分析68-69
  • 3.5 本章小結(jié)69-71
  • 第四章 直噴增壓汽油機(jī)進(jìn)氣和噴霧混合過程的數(shù)值模擬71-89
  • 4.1 基本思路71-72
  • 4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)和燃燒系統(tǒng)簡(jiǎn)介72-74
  • 4.3 三維數(shù)值模型的建立74-76
  • 4.3.1 三維數(shù)值計(jì)算網(wǎng)格的建立74-76
  • 4.3.2 邊界和初始條件76
  • 4.4 LES方法在KIVA代碼下的引入76-83
  • 4.4.1 k方程亞網(wǎng)格模型代碼修改76-77
  • 4.4.2 噴霧源項(xiàng)封閉方式修改77-79
  • 4.4.3 數(shù)值模型驗(yàn)證79-83
  • 4.5 LES方法和RANS方法模擬結(jié)果的對(duì)比分析83-88
  • 4.5.1 缸內(nèi)進(jìn)氣過程湍流流場(chǎng)的對(duì)比分析83-85
  • 4.5.2 缸內(nèi)噴霧混合過程的對(duì)比分析85-86
  • 4.5.3 缸內(nèi)湍流流動(dòng)參數(shù)的對(duì)比分析86-88
  • 4.6 本章小結(jié)88-89
  • 第五章 直噴增壓汽油機(jī)爆震燃燒機(jī)理的模擬分析89-113
  • 5.1 基本思路89-90
  • 5.2 直噴汽油機(jī)的湍流火焰結(jié)構(gòu)90-92
  • 5.3 基于LES方法的模型修正92-102
  • 5.3.1 基于LES方法的DPIK點(diǎn)火模型93
  • 5.3.2 基于LES方法的G方程燃燒模型93-97
  • 5.3.3 數(shù)值模型驗(yàn)證97-102
  • 5.4 湍流火焰?zhèn)鞑ミ^程的分析102-103
  • 5.5 末端混合氣自燃現(xiàn)象的分析103-105
  • 5.6 發(fā)動(dòng)機(jī)爆震過程的模擬分析105-112
  • 5.6.1 爆震強(qiáng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)106-108
  • 5.6.2 不同點(diǎn)火時(shí)刻的爆震強(qiáng)度解析108-110
  • 5.6.3 不同混合氣濃度的爆震強(qiáng)度解析110-112
  • 5.7 本章小結(jié)112-113
  • 第六章 總結(jié)與展望113-117
  • 6.1 主要工作和研究結(jié)論113-115
  • 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)115
  • 6.3 對(duì)后續(xù)研究的展望與建議115-117
  • 參考文獻(xiàn)117-127
  • 致謝127-128
  • 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果128-129

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9 高青,金英愛,孫志軍,孫濟(jì)美;內(nèi)燃機(jī)爆震燃燒探測(cè)及其臨界爆震判析[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2002年04期

10 杜惠芳;汽油機(jī)爆震燃燒的原因分析及預(yù)防[J];中國設(shè)備工程;2002年10期

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本文編號(hào):1084873


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