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      壁面模型对发动机缸内传热模拟计算的影响

      17-05-09 作者:admin 来源:未知 点击:77

        采用常规湍流模型对柴油机缸内传热过程进行多维瞬态模拟计算时,壁面模型的处理方式将直接影响到整个模拟计算的精度和准确性,本文通过多维瞬态模拟计算方法将近壁处湍能修正,使缸内多维模拟计算结果更接近于试验值。

        柴油机工作时缸内气流的流动对壁面换热会产生至关重要的影响,因此对缸内传热过程进行多维瞬态模拟计算时,首先需要对缸内气体流动进行准确模拟。但由于缸内气体的流动具有强瞬变、强压缩、强旋转和各向异性等特点,是极其复杂的多维湍流运动,为了对缸内气体运动进行多维瞬态模拟计算,必须采用一定的湍流模型。目前,多数湍流模型都是以湍动能生成和耗散相平衡为基础,主要适用于离壁面有一定距离的湍流区域。

        

       

        图1 活塞位于上止点计算网格

        在接近壁面的湍流运动中,湍流脉动由于壁面约束而下降,分子粘性扩散作用逐渐增强,因而在贴近壁面处扩散项占较大成分,湍流雷诺数很小,所以湍流模型不能直接应用到该区域。为了将现有湍流模型应用于缸内多维数值模拟计算,需要对壁面进行特殊处理。

        由此可见,在近壁处对不同壁面模型的处理方式将决定对缸内传热过程的多维模拟计算是否准确。为此本文利用多维瞬态模拟计算方法考察不同壁面模型对缸内传热多维瞬态模拟计算的影响,通过模拟计算可以获取最佳缸内传热多维瞬态模拟计算模型,进而为确定缸内工作过程的多维瞬态模拟提供有利支持。