基于GTEA軟件的三維非結構動網(wǎng)格實現(xiàn)與缸內工作過程模擬.pdf

1、內燃機缸內三維工作過程數(shù)值模擬是綜合考慮氣缸和流道內部的流動、缸內噴霧和燃燒等因素的一種方法，故可以直接預測內燃機的輸出功率、污染物排放、機械和熱負荷特性以及振動噪聲影響等，是內燃機設計中的核心部分。國內幾乎所有內燃機廠商和研究機構全部采用國外商用CFD軟件進行設計和研究，并因為沒有獨立的知識產權一直受制于人，影響了中國內燃機行業(yè)的發(fā)展。所以在自主研發(fā)的程序基礎上對內燃機三維工作過程數(shù)值模擬的研究和進一步開發(fā)具有重要意義。
　　本

2、文是在哈爾濱工程大學動力裝置工程技術研究所自主開發(fā)的通用輸運方程求解器 GTEA軟件上進行的內燃機三維工作過程數(shù)值模擬和計算程序的開發(fā)，所包含的關鍵技術主要有非結構動網(wǎng)格方法、缸內流場求解數(shù)值方法、缸內噴霧和燃燒的數(shù)值求解方法。
　　在GTEA軟件已有非結構動網(wǎng)格算法的基礎上，繼續(xù)開發(fā)和完善基于網(wǎng)格拓撲結構變化的動態(tài)層網(wǎng)格模型和滑移網(wǎng)格模型，修正了網(wǎng)格在加減層時和滑移邊界處的變量賦值方式，建立了三維缸內動網(wǎng)格模型；缸內流場求解采用

3、歐拉法，SIMPLEC算法求解壓力與速度耦合，程序求解時特殊處理被阻斷的網(wǎng)格單元，增加由滑移小面形成的方程組系數(shù)數(shù)組，并通過算例進行了驗證；缸內噴霧場采用拉格朗日法求解，開發(fā)了基于網(wǎng)格拓撲結構變化的動網(wǎng)格模型下的顆粒追蹤算法，采用單元粒子源法對氣相進行耦合；針對 TBD620柴油機進行了仿真，劃分了其缸內四個燃燒過程，并重點的分析了各曲柄轉角下的相應變量云圖。本文在GTEA軟件的非結構動網(wǎng)格算法的基礎上，進一步開發(fā)和拓展了內燃機缸內三維