柴油机喷雾混合过程的模拟研究

发布时间：2017-04-09 20:11

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【摘要】：柴油机喷雾混合的好坏直接影响其燃烧特性与排放特性,燃油喷射过程本身是一个动态过程,不仅受喷嘴结构形式和喷射压力的影响,还受气缸内压力、温度、气流运动等诸多因素的影响。 本文主要是利用专业CFD软件——Fluent对LF4108Q双ω型燃烧室柴油机标定点瞬态喷雾特性进行模拟研究。综述了喷雾特性的实验与理论研究,给出了单液滴喷雾场的几何结构及物理特性,介绍了液体两种最基本的破碎形式,分析了缸内湍流流动的特点,引出了选题的目的及意义;讲述了计算流体动力学的有关知识;建立和选择了几何模型和数学模型;确定了最佳的物理模型,对燃油的喷雾混合进行了具体的数值计算;获得了最优的模拟结果,展示了有无初始涡流喷雾液滴尺寸、速度场、压力场和浓度场的具体分布情况,以及喷油结束后液滴对壁面的腐蚀及沉积速率;得出了初始涡流改善了油气的均匀混合的结论。
【关键词】：柴油机 喷雾特性 数值模拟 初始涡流
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK421
【目录】：

• 第一章 综述9-20
• 1.1 引言9-10
• 1.2 喷雾特性及实验观测方法10-11
• 1.3 喷雾特性的理论研究11-12
• 1.4 燃油喷雾场的几何结构和物理特性12-13
• 1.5 燃油雾化机理的研究13-16
• 1.5.1 射流破裂14-15
• 1.5.2 薄膜破碎15-16
• 1.6 内燃机缸内湍流流动的特点16-18
• 1.7 课题的意义和引出18-20
• 第二章 计算流体动力学20-34
• 2.1 计算流体动力学概述20-23
• 2.1.1 引言20-21
• 2.1.2 CFD的具体工作步骤21
• 2.1.3 CFD的特点21-22
• 2.1.4 CFD的分支22-23
• 2.2 CFD的发展23-25
• 2.3 计算网格25-27
• 2.3.1 网格类型25
• 2.3.2 网格单元的分类25-26
• 2.3.3 单连域与多连域网格26-27
• 2.3.4 生成网格的过程27
• 2.3.5 生成网格的专用软件27
• 2.4 湍流流动的模型27-32
• 2.5 内燃机缸内流场的数值计算方法32-34
• 第三章 几何模型以及数学模型34-43
• 3.1 几何模型的建立34
• 3.2 几何模型的前处理34-36
• 3.3 所用到的数学模型36-43
• 3.3.1 控制方程36-37
• 3.3.2 离散方程的建立37-43
• 第四章 物理模型与模拟计算43-56
• 4.1 Fluent软件的喷雾模型的简要描述及具体选择43-47
• 4.1.1 雾化模型43-44
• 4.1.2 液滴碰撞模型44-45
• 4.1.3 喷雾雾滴破碎模型45-46
• 4.1.4 动态曳力模型46-47
• 4.2 基本参数的设置47-56
• 4.2.1 参数设置前的准备工作47-48
• 4.2.2 网格单位的选择48
• 4.2.3 选择求解器及其运行环境48-49
• 4.2.4 确定计算模型49-52
• 4.2.5 定义材料52-53
• 4.2.6 设置求解控制参数53-55
• 4.2.7 流场迭代计算55-56
• 第五章 模拟结果与分析56-76
• 5.1 双ω型燃烧室有无初始涡流喷雾液滴空间分布情况56-61
• 5.2 双ω型燃烧室有无初始涡流喷雾速度场分布61-66
• 5.3 双ω型燃烧室有无初始涡流喷雾压力场分布66-70
• 5.4 双ω型燃烧室有无初始涡流喷雾浓度场分布70-73
• 5.5 双ω型燃烧室有无初始涡流喷雾温度场、速度场再现73-74
• 5.6 喷油结束后液滴对壁面的腐蚀及沉积速率74-76
• 第六章 结论与展望76-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-81
• 攻读硕士学位期间发表论文情况81

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 任艳芳;柴油机喷雾数值模拟结果实时可视化系统研究[D];大连理工大学;2006年

2 张淑荣;气流式雾化喷嘴的特性研究[D];大连理工大学;2006年

3 许存娥;鱼雷离心式喷嘴喷雾特性研究[D];西北工业大学;2007年

4 黄晶慧;燃烧室形状和喷气规律对天然气发动机燃烧的改善[D];吉林大学;2007年

5 邹健;HCCI柴油机混合气制备新技术及其数值模拟研究[D];江苏大学;2007年

  本文关键词：柴油机喷雾混合过程的模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：296019