大涡模拟在内燃机中应用的研究进展

大涡模拟能够以比较合理的计算成本,提供更多详细的湍流信息,故近年来已经广泛地应用于科学和工程领域,并也成为内燃机缸内湍流流动与燃烧过程模拟计算的最有潜力的数值方法.综合现有研究成果,对内燃机中大涡模拟的研究进展和模拟方法进行了比较全面的评述.介绍了大涡模拟的基本概念、方法、亚网格模型,着重讨论了内燃机缸内冷态流场、燃油喷雾过程以及两相液雾湍流燃烧大涡模拟的国内外研究进展.最后论述了大涡模拟在内燃机应用中当前需要解决的问题及其发展趋势.

环境涡流对液体喷雾过程影响的大涡模拟研究

通过数值研究,以柴油机燃烧室的高温高压环境为基础分析了不同环境涡流对液体喷射过程的影响。在KIVAERC程序中加入大涡模拟(LES)程序,通过三维计算得到三个不同涡流比下液雾及蒸气的发展过程,同时对比了RANS计算结果。研究结果表明:随着流场涡流的增加,喷雾场结构变得更复杂,涡量结构得到增强。采用LES方法可以有效地反映涡流对喷雾结构的影响。