燃烧室形状对170柴油机性能影响的分析

摘要

燃烧室形状是决定燃烧速度、防止不正常燃烧的主要因素，各种改善燃烧的措施也大多需要在燃烧室中实施。燃烧室形状的设计，对于排气烟度有重要影响。本次研究针对几种不同燃烧室形状对170柴油机排气烟度的影响，通过配机性能试验，初步探明了燃烧室形状对170柴油机排放烟度的影响机理，新设计的缩口燃烧室对降低170系列柴油机烟度、改善性能效果明显。并借助奥地利AVL公司开发的FIRE软件，建立了170柴油机进气道-气门-气缸内流动区域在进气和压缩过程的动态网格，并在此基础上进行了三维数值模拟计算。 模拟结果表明，在进气过程初期，缸内气流运动是紊乱的；随后，逐渐形成多个小涡流；到进气过程中后期，单一大尺度进气涡流形成并逐步得到发展、稳定和加强。而压缩过程初期，在进气涡流继续保持的同时，压缩涡流形成；到压缩过程后期，挤压涡流出现，气流以螺旋方式从气缸进入燃烧室，同时缸内的滚流逐渐加强。压缩过程中缸内气体的平均湍动能随曲轴转角的增大呈先减小后增大再减小的趋势。压缩上止点附近气缸边缘的湍动能很弱，而气缸中部挤流区域的湍动能则相对很强。水平方向的涡流、轴线方向的滚流以及湍动能的这种分布特性都非常有利于燃油的雾化以及与空气的混合。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的提出及意义

1.1.1课题的提出

1.1.2课题的意义

1.2燃烧室研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.2.3今后的研究方向

1.3本文所做的主要工作

1.4本章小结

第二章燃烧室设计

2.1燃烧室的作用

2.2燃烧室的分类

2.3燃烧室内的空气流动

2.3.1直喷式燃烧室内的空气流动

2.3.2分隔式燃烧室内的空气流动

2.4燃烧室结构尺寸

2.5本章小结

第三章试验

3.1试验与评价方法

3.1.1不同提前角的船舶推进特性试验

3.1.2不同提前角的柴油机负荷特性试验

3.2试验装置介绍

3.3试验情况

3.4本章小结

第四章170柴油机进气-压缩过程数值模拟

4.1几何模拟的建立

4.2移动网格的生成

4.3边界条件的确定

4.4计算

4.5三维流场特性分析

4.5.1进气过程流场分析

4.5.2压缩过程流场分析

4.5.3湍流强度分析

4.6本章小结

第五章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢