柴油機進氣系統(tǒng)特性仿真及測試技術研究.pdf

1、目前,隨著科技的進步和社會的發(fā)展,現代人對節(jié)能環(huán)保等問題越來越重視,對于全球范圍內應用最廣的動力機械柴油機來說,降低耗能和排放已經成為其研究的重點方向。我國內燃機研究水平還相對不高,在使用中對環(huán)境造成了很大的污染。優(yōu)化柴油機的進氣系統(tǒng),是提高燃燒效率,降低排放的重要手段。近年以來,隨著計算機數值模擬仿真技術的不斷發(fā)展,理論數學模型更加完善,各種CFD流體力學軟件功能日漸強大,被越來越廣泛的應用在柴油機流場的分析研究中。同時隨著現代測試技

2、術的發(fā)展,如激光多普勒測速技術,粒子圖像技術也被應用在柴油機進排氣流場的研究中。本文也是基于流體力學仿真和激光測速技術對柴油機的進氣流場特性進行研究分析。
　　從流體力學的角度,根據AVL-FIRE軟件的特點和課題的要求,介紹了流體力學中的相關理論以及各類氣體運動控制方程的原理,湍流模型的分類和選擇,控制方程的離散和求解,確定了模擬計算的算法。利用CATIA軟件建立計算模型,根據AVL的氣道評價方法,計算出柴油機不同氣門升程下的進

3、氣道缸內流場,得到了不同升程下柴油機的流量系數和渦流比,并對流場進行了分析。
　　基于數值模擬計算的基礎,將一種現代測試技術激光多普勒測速引入到對柴油機進氣流場的研究這個領域,分析了LDV技術相比其他測速技術的優(yōu)勢,介紹光的多普勒效應和微粒光散射理論和多普勒頻移理論,為后續(xù)設計光路提供理論依據。分析激光測速原理,并明確了采用雙光路-雙散射光路作為實驗光路。搭建出一套采用固體激光器基于后向散射方式的激光多普勒測速系統(tǒng),同時加入了聲光