1、【英文關(guān)鍵詞】GasExchangeProcessLESMulti-cyclesMeshtypeSGSmodels氣缸換氣論文：內(nèi)燃機(jī)換氣過程的大渦模擬研究【中文摘要】內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)工質(zhì)和空氣的混合、輸運(yùn)、燃燒以及排放物的形成都強(qiáng)烈地受到進(jìn)氣過程引起的缸內(nèi)三維、高度非定常性的強(qiáng)瞬變性湍流流場的影響。湍流流動(dòng)直接影響缸內(nèi)的充氣效率、氣流狀況以及進(jìn)氣道和缸壁面換熱效果等多個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而影響到最重要的燃燒過程。大渦模擬方法能夠捕捉內(nèi)燃機(jī)換氣過程中缸內(nèi)湍流流場的瞬時(shí)細(xì)微結(jié)構(gòu)，這對(duì)深入理解其對(duì)缸內(nèi)各物理化學(xué)過程的影響非常必要,因此本文采用該方法對(duì)內(nèi)燃機(jī)換氣及缸內(nèi)湍流開展研究。使用FLUENT程序?qū)?nèi)燃機(jī)氣缸換

2、氣及缸內(nèi)湍流進(jìn)行大渦模擬研究的關(guān)鍵就是選擇合適的模型，主要包括邊界條件、初始條件、網(wǎng)格類型及密度和亞網(wǎng)格應(yīng)力(SGS)模型等。本文采用ICEMCFD軟件對(duì)具有不同緩沖區(qū)的單氣門氣缸幾何模型進(jìn)行劃分網(wǎng)格，并進(jìn)行多循環(huán)計(jì)算。選取計(jì)算所得的軸向平均速度值和軸向均方根速度值與相應(yīng)實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比,由此分別討論分析了周期變動(dòng)、緩沖區(qū)大小、網(wǎng)格類型及密度和SGS模型對(duì)模擬結(jié)果的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)保留有較大的緩沖區(qū)可以使進(jìn)氣過程更加符合實(shí)際情況，計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性也會(huì)相應(yīng)提高；初購買全文在線加QQ139938848即付即發(fā)同時(shí)提供論文寫作指導(dǎo)和學(xué)術(shù)期刊發(fā)表服務(wù)在:本立為學(xué)術(shù)立獻(xiàn)總庫合作提供I如有異溟請(qǐng)與總庫或?qū)W校

3、聯(lián)系"0始周期對(duì)模擬結(jié)果有重要影響，包含有初始周期數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確度下降,循環(huán)變動(dòng)的影響會(huì)隨著循環(huán)數(shù)增加而逐漸減小，直至可以忽略；網(wǎng)格類型也會(huì)對(duì)模擬結(jié)果產(chǎn)生重要影響，結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格結(jié)果準(zhǔn)確度明顯優(yōu)于非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格結(jié)果；網(wǎng)格密度也會(huì)對(duì)模擬計(jì)算產(chǎn)生重要影響增大網(wǎng)格密度有助于發(fā)揮大渦方法的優(yōu)勢，獲得更準(zhǔn)確的結(jié)果；FLUENT的大渦模擬方法比雷諾平均RANS7法和脫體渦模擬方法能夠提供更完整的缸內(nèi)流場結(jié)構(gòu)信息，這顯示了大渦方法的優(yōu)越性。而在幾個(gè)主要SGS模型中，動(dòng)態(tài)Smagorinsky模型和Kinetic-EnergyTransport模型計(jì)算結(jié)果更為可靠和精確，其中,Kinetic-Ener

4、gyTransport模型稍稍優(yōu)于動(dòng)態(tài)Smagorinsky模型，不過在其他情況下有待進(jìn)一步證實(shí)。另外，如果在LIUNX環(huán)境下使用FLUEN并行計(jì)算，在選擇CPU核數(shù)時(shí)應(yīng)注意計(jì)算加速比與CPU核數(shù)并不成正比例關(guān)系,CPU核數(shù)大于5以后加速比增長效應(yīng)非常小。【英文摘要】Themixing,transportation,andcombustionofworkingfluidwithairandtheformationofemissionsininternalcombustionenginearestronglyinflueneedbythree-dimensional,highlyunsteady

5、andtransientturbulentflows,whicharecausedbyairintakeprocess.Theturbulentflowsincylinderdirectlyaffectsthechargingefficiency,aswellastheairconditions,heattransfereffectbetweeninletandcylinderwall,andthenaffectsthecombustionwhichisthemostimportantprocessincylinder.Largeeddysimulation(LES)methodhavethe

6、capacityforcapturingthesmallandtransientstructuresinin-cylinder,anditisverynecessaryforustodeeplyunderstandtheeffectsofthesestructuresonmanyphysicalandchemistryprocesses.SotheLESmethodwasusedtosimulatethein-cylinderflowsinthisthesis.ThekeytouseFLUENTsoftwarestudyingtheintakeflowprocessandturbulentfl

7、owsofin-cylinderischoosingarightmodel,whichcontainingtherightselectionofboundaryconditions,initialconditions,meshtypeanddensity,SGSmodeletc.Inthisthesis,ICEMCFDsoftwarewasusedtomeshingpiston-cylinderassemblywithdifferentbufferarea,andalargenumberofcycleswerecomputed.Computedmeanandrootmeansquire(rms

8、)velocityarecomparedtoexperimentalmeasurements.Byanalyzingthecomparisonresults,theeffectsofthefactorsonLESsimulationresultswerediscussed.Thestudyrevealsthatlargebufferareacanmaketheintakeflowprocessmorerealistic,andthenimprovethecalculationaccuracy.Theeffectofinitialcycleexists,itmakescalculationaccuracygraduallyreduced.Withthenumberofcyclesincreasing,theeffe