Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/2628
標題: 活塞頂形狀對汽缸暫態流場之影響分析
The Effects of Piston-Head Shapes on In-Cylinder at the Unsteady Process
作者: 連竟凱
Lian, Jing-Kai
關鍵字: ICE
內燃機
GDI
combustion chamber
piston head
dynamic mesh
moving boundary
汽油直噴引擎
燃燒室
活塞頂
動態網格
移動邊界
出版社: 機械工程學系
摘要: 內燃機(Internal Combustion Engine, 以下簡稱ICE)之缸內的流場,是主導燃燒過程的重要因素之一,也一直是學者們所熱衷研究的主題。但ICE複雜的物理現象與燃燒機制,使從事實驗時產生太多的參數變化,因此使問題變得難以分析。近年來電子計算機性能及計算流體力學(Computational Fluid Dynamic, 以下簡稱CFD)的軟體技術日新月異的進步。因此本文利用CFD軟體來進行模擬分析。 本文採用具有複雜網格生成能力,且具動態網格(Dynamic Mesh)能力的商用CFD軟體─Fluent來完成缸內流場分析。並以κ-ε紊流模式配合PISO求解程序,得到進氣及壓縮行程之模擬分析(1600 RPM)。接著本文所採用的參數為4種不同活塞頂形狀。 本文所得結果經分析後發現,進氣行程與壓縮行程的初期,流場並不會因活塞頂幾何形狀之改變而劇烈變化(相同進氣道而言)。但在壓縮行程的末期(接近上死點),不對稱的活塞頂結構使得缸內亦產生非對稱的動量(或不對稱的迫壓流(squish)結構),這種非對稱的動量與其衰減的結構行為造就了局部流場的劇烈變化,此種現象符合GDI(Gasoline Direct Injection, 缸內汽油直噴ICE)的觀點。文中亦發現,迫壓流的發生與迫壓容積(squish volume)有較大的關係,其與環境壓力(汽缸內的壓力)並無太大關係。又迫壓流的運動方向與流場中阻力的大小有關,所以活塞表面凹穴(cavity)的形狀會影響著迫壓流運動。
URI: http://hdl.handle.net/11455/2628
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