内燃机爆震燃烧过程中燃烧室内声学分析

摘要

内燃机燃烧过程中,高温高压的混合气体与燃烧室构成的空腔为缸内气体声学振荡提供了条件,这种振荡现象与燃烧噪声的产生直接相关,属于强非稳态的非线性范畴.由于这些振荡受到很多因素影响,其复杂性导致至今仍无一个实时计算的手段.为研究燃烧过程中压力波动产生的机理,由KIVA燃烧计算的流场模型推出三维声学波动方程,并与KIVA源程序相结合求解.由于汽油机爆震时这种声学振荡最为明显,利用所得方程对某一工作与爆震工况下的汽油机进行计算,得出了爆震燃烧过程中声学振荡的过程及声学激励项的特征.分析各声源随曲轴转角变化的曲线,得出各燃烧激励源对气缸压力波动的贡献及声场分布情况;同时,对比与计算相同工况下试验获取的气缸压力振荡数据,讨论了燃烧室声学振荡规律.