基于Kiva3v的柴油机进气和压缩过程模拟.pdf

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1、第41卷第3期2叭2年6月小型内燃机与摩托车SMALLINTERNALCOMBUS’n0NENGINEANDMOTORCYCLEV01．4lNo．3Jun．2012基于Kiva3v的柴油机进气和压缩过程模拟张登攀1袁银男2杜家益1徐毅3季律人3(1一江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江2120132一南通大学机械与工程学院3一常柴股份有限公司技术中心)摘要：借助专业的网格划分软件，生成带有螺旋进气道的柴油机分块结构化六面体计算网格，基于kj—va3v程序，建立了柴油机的进气压缩仿真模型。计算发动机倒拖的缸内压力，外特性工况点的进气量．并与试验值进行了对比

2、，结果显示吻合较好。分析了缸内的滚流比与涡流比以及缸内的流场变化。缸内涡流比的变化过程对发动机转速的变化不敏感，在压缩上止点达到了最大值。缸内的气流流场在进气压缩过程中变化复杂，产生的涡旋经历了生成、发展和衰减的演变过程。在压缩过程中，缸内的湍流强度在燃烧室区域最强。关键词：柴油机螺旋进气道瞬态模拟Kiva3v中图分类号：TK42l文献标识码：A文章编号：1671—0630(2012)03—0006—04SimuIationofDieselEngineInduction锄dCompressionBaSedonK．jva3vCodeZhangDengI肌

3、1。Yu她Yi姗彻2，DllJi咖1，xuYi3，JiLv咖31一sehoolofAutomobileandTr瑚cEn西neering，JiangsuUniv踊ily(zhenjiang，Jiangsu，212013，China)2一Sch00lofMechanicaIandEn百neering，N锄tongUniVers畸3一TechnicalCemer，ChaIlgchaiCo．，Ltd．Abst强ct：Usingac咖mereialmeshgeneration80ftware，the瑚岫1tiblock—stllJcturedhexahedmn

4、grid0fadieselen百newithhelicaliIltakeportwascreated．Basedonthekiva3vcode，thesimulationmodel0fdieselengirleinductionandcompressionprocesseswasbuilt．CylinderpI．essllrewithnocombustionandiJlflowmasspercyclea￡fuⅡloadspeedswerecomputed．Comparingthesimulationswiththeexperiments，itissho

5、wedthattheresultsareof900dagreement．’Ihevelocityfield，swirlaⅡdtumblemtioincylinderwereanalyzed．TheswirlratioisinsensitiVetotheen百nespeeds，andreachestllemaximumatt叩deatllcenter(TDC)．Theve．10cityIieldincylinderisVeryc砌plicated，displayingtheeV01vementpmcessofeddygene均ting，gmwingand

6、attenuating．TurbulenceintensityincombustionchamberisthestrongestincylinderduIingcompressionprocess·K删rds：Dieselengine，Helicalintakepon，7ITransientsimulation，Kiva3v引言柴油机进气和压缩过程的气体流动是多维的复杂瞬变过程，直接影响油气混合、燃烧和污染物的生成，一直以来是内燃机研究的重要课题¨川。kiva3(v)程序是模拟内燃机工作过程的大型科学实验程序，程序代码对外公开，为多维模拟计算提供了一个

7、现成的框架和基础，在内燃机的研究领域获得非常广泛的应用争“。但由于kiva3v采用结构化六面体网格，用其+资金项目：国家自然科学基金项目(50976051)，江苏省高校自然科学重大基础研究项目(08KJA47001)。作者简介：张登攀(1976一)．男，博士，主要从事发动机节能和代用燃料的研究。第3期张登攀等：基于磁va3v的柴油机进气和压缩过程模拟7前处理模块进行复杂计算区域的网格划分往往比较困难。对于柴油机螺旋进气道一气门一气缸的气体流动模拟计算，采用kiva3v的研究报道也不多见。本研究借助商业的网格划分软件，完成一台柴油机螺旋进气道一气门一气缸

8、精确造型的网格划分，建立基于ki-va3v程序的进气压缩仿真模型，模拟计算发动机进气和压缩的气