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1、基于AVL-Fire 的柴油机缸内燃烧仿真模拟论文基于AVL-Fire 的柴油机缸内燃烧仿真模拟论文1、气缸内网格划分与计算模型选取1.1 三维模型的建立及网格划分根据某柴油机的实际形状，以Fire软件中的ESE Diesel模块为平台，适当简化建立燃烧室的二维平面模型，由于活塞是对称形状，燃烧室的一半：使用Fire软件ESE Diesel模块生成网格，网格质量较高。ESE Diesel模块会根据需要对燃烧室部分区域网格进展细化，以到达较好的计算效果，三维立体动网格由平面网格旋转得到，所选柴油机是四孔喷油器，为了简化计算模型，取整个燃烧室的1/4为计算域，网格数为31324 个。1.2 计算模
2、型的选取计算模型的选取对于计算结果具有重要的影响，本文湍流模型选择的是K-Zeta-F双方程湍流模型，燃烧模型选择Coher-ent Flame Model，喷雾破碎模型采用WAVE离散模型，碰壁模型选择Walljet1，喷油提早角为20，喷油持续角为15，以压缩上止点为720，计算曲轴转角范围为540800。2、计算结果及分析p 分别选取714和720曲轴转角的云图，分析p 其速度场、温度场和压力场。2.1 速度场分布714曲轴转角，喷油油束中心区域呈现高速，向外围速度逐渐减弱，喷雾油束及火焰碰到活塞壁面后，向周边扩散，也呈现较高的流速，而处于气缸中心轴线附近区域，流速相对较低;720曲轴转
3、角，燃油喷雾已经完毕，气缸内流体流速整体降低，最高速度出如今燃烧室凹坑中心附近的火焰区，随着火焰向周边扩散，速度逐渐降低。2.2 温度场分布喷油器在700时开场喷油，持续到715，当在714的时候，喷雾火焰在碰壁后向活塞 w型凹坑处传播，在活塞凹坑处形成浓混合气，这个区域流体温度最高，在喷雾火焰燃烧经过的区域温度也较高，而在气缸中心轴线附近以及活塞顶平面与气缸盖底部狭缝的边缘处，由于喷雾火焰未能传播到，流体温度逐渐降低;720曲轴转角，活塞到达上止点，随着燃烧的进展，缸内温度进一步升高，缸内温度分布呈现了新的.变化，其中在活塞 凹坑上方，由于火焰碰壁后产生的反射与卷曲，在这一区域出现高温，向四
4、周温度逐渐降低，其中在气缸中心轴线附近以及活塞顶部平面与气缸盖底部狭缝靠近气缸壁边缘处，温度相对较低。2.3 压力场分布714曲轴转角，喷油器喷油已经进入末期，燃烧进入速燃期，缸内压力的整体分布比拟均匀，其中在燃烧室的截面突变处，产生部分高压，在活塞顶部平面与气缸盖底部的狭缝区域，压力较高，由于缸内气流运动和截面突变处的节流作用，低压区出如今了气缸盖底部燃烧室形状变化较明显处;720曲轴转角，活塞到达上止点，随着燃烧的进展缸内压力有了大幅度的进步，到达1.2177x107Pa，此时高压区出如今活塞 形状的凹坑处，向上部和气缸中心区域流体压力略有降低，但整个缸内区域的压力分布变化不大，比拟均匀。3、完毕语本文利用AVL Fire软件对某柴油机的燃烧过程进展了模拟计算，并在模型准确的根底上，分析p 了燃烧过程的速度场、温度场和压力场，模拟结果显示：该燃烧室可以组织强烈的气流运动，燃油的雾化蒸发和燃烧迅速，缸内压力整体程度较高，但油束雾化不均匀，部分区域燃烧不充分等缺乏之处仍有待改良。第 页 共 页
