数值模拟在内燃机的研究中发挥了非常重要的作用。本课题将大涡模型(LES)纳入发动机的多维数值模拟中,首先将不同亚网格LES模型纳入发动机计算程序KIVA3V中,以实验数据为依据,详细讨论不同模型及相关因素对计算结果的精确度和可靠性的影响规律。其次,深入研究燃油喷雾所诱导的亚网格湍能源项对液滴运动和喷雾特性的影响,进而阐明高液滴密度环境下亚网格气相湍动能对液滴弥散速度乃至喷雾场的作用机理。再次,使用将湍流燃烧的代表性互动小火焰(RIF)模型与大涡模拟方法相耦合的方法,研究混合气组分和温度脉动对化学反应速率的作用机理,揭示局部不均匀混合对发动机燃烧和排放的影响规律。最后,以发动机缸内三维可视化实验数据为依据,建立完整的基于LES的流动、喷雾和燃烧模拟系统,开展发动机工作过程的多循环计算,为其研发提供理论指导。本项目深入研究发动机缸内湍流燃烧的基本理论,对LES在气液两相湍流燃烧的应用具有重要的理论意义,对计算燃烧学学科的发展具有重要的学术价值。
英文主题词internal combustion engine; numerical simulation; Large Eddy Simulation (LES); Representative Interactive Flamelets (RIF) model