高压共轨轨腔内部流动数值分析

摘要

高压共轨是控制柴油机排放的一项新技术，国内还处于发展阶段，因此具有研究的实际意义。共轨式内燃机的流体动力特性是共轨式内燃机的重要特性，对内燃机的动力性和燃油经济性有重要影响，这种影响通过速度场、温度场与压力场表现出来。数值模拟是研究流体动力性的直观而有效的研究方法。本文利用流体动力学仿真软件FLUENT研究探讨高压共轨轨腔结构与内部流动特性的关系。 本文详细分析了高压共轨轨腔模型的简化过程、影响因素以及目前该领域的研究现状。并介绍了FLUENT/GAMBIT软件的操作方法和理论基础，为后面的建模和数值分析奠定了基础。 本文利用GAMBIT2.3软件建立了高压共轨轨腔各种方案的几何模型并划分六面体网格。在用FLUENT数值分析中，首先计算分析了三种极限截面形状轨腔的流动特性，比较出较优的轨腔截面形状。其次，对轨腔截面形状进一步计算分析，比较出最佳截面形状。最后，分别计算分析进气口压力、容积以及小倒角方案的流场特性，并分析其对轨腔内部流场特性的影响。 结果表明：高压轨腔最大壁面夹角在80°～90°范围内，有较好的流场特性，并且在本模型中最大壁面夹角为的84°轨腔模型时，流场特性最佳。比较分析轨腔的各种模型方案，认为进口压力只能改变各位置的速度大小而不影响流场特性；较大的轨腔容积的保压性能提高并且压力损失小；小倒角是有利的，但最大倒角必须使最大壁面夹角在80°～90°范围内。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2本文研究的主要内容

2数值计算商用软件的应用

2.1GAMBIT 2.3

2.2FLUENT 6.3

2.3本章小结

3模型的建立

3.1几何模型

3.2数学模型

3.3网格生成

3.4边界条件

3.5本章小结

4计算结果与分析

4.1截面形状对轨腔流场的影响

4.2壁面夹角对轨腔内流场的影响

4.3进口压力对轨腔内流场的影响

4.4轨腔容积对高压轨腔内部流场的影响

4.5轨腔小倒角对高压轨腔内部流场的影响

4.6本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢