6110柴油机进气过程的三维数值模拟及其性能改进

作     者：夏兴兰 

作者单位：浙江大学 

学位级别：博士

导师姓名：董尧清;严兆大

授予年度：2001年

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：CFD模拟计算 螺旋进气道 流量系数 涡流比 稳流试验 柴油机 

摘      要：进气过程进入柴油机气缸内的空气量及其涡流强度对柴油机的性能和排放有着重要的影响,三维数值模拟是研究内燃机气道性能的重要手段.该文应用三维数值模拟的方法,采用RNGκ-ε湍流模型和SIMPLE-PISO算法,对内燃机进气道内气体在稳流试验装置中的三维流动特性进行了系统地研究.以生产应用为目的,以CFD模拟计算为核心,开发了内燃机气道设计工作平台.利用此工作平台可以方便地对内燃机气道进行改进和设计.6110柴油机是一汽集团公司中型卡车的主要动力,该机采用螺旋进气道来获得强烈的进气涡流.通过CFD计算与分析发现:(1)该机气道在直段向螺旋段过渡后的螺旋段内侧存在气体倒流;(2)在气门盘上方存在严重的气体倒流.根据以上计算结果,利用所开发的气道设计平台,对其进行设计.改进后的气道,消除了直段向螺旋段过渡后的螺旋段内侧存在的气体倒流,同时大大减小了气门盘上方存在的气体倒流.从而使得其流量系数得到较大的提高,同时涡流比也降到合适的范围.