内燃机缸内不同空间尺度湍流特性及其对燃烧过程影响的研究

项目名称： 内燃机缸内不同空间尺度湍流特性及其对燃烧过程影响的研究

项目编号： No.91441111

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 王天友

作者单位： 天津大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 湍流与燃烧的相互作用体现在不同尺度湍流涡团对标量分布的影响，但内燃机缸内湍流的强非定常，强压缩，强旋转和各向异性使湍流涡团结构和能量传递与一般湍流相比存在明显差异，对缸内湍流尚未形成统一认识。本项目拟采用高速三维粒子图像测速（PIV）技术开展内燃机缸内不同空间尺度湍流特性及循环变动的研究，探明不同尺度涡团（尤其是拟序结构）的空间分布与演化、涡团间能量级联传递与耗散规律；采用微观PIV研究缸内近壁流动特性，探究边界层内外的质量、动量、能量交换过程，构建适于内燃机缸内流动模拟的分离涡模型；基于小尺度标量各向异性理论，建立亚网格尺度标量控制方程，完善标量小尺度混合理论；通过捕捉亚网格尺度标量脉动实现湍流和化学反应的解耦，完整地掌握"湍流涡团-标量输运-化学反应"的作用规律。本研究对于深入认识内燃机缸内不同空间尺度湍流特性，及其对化学反应的作用机理具有重要意义，为内燃机燃烧的控制及优化提供指导。

中文关键词： 内燃机流动；多尺度；边界层；湍流-化学反应相互作用；

英文摘要： The turbulence-chemistry interactions are mainly embodied by the effects of turbulent eddies with different scales on the distribution of scalars. However, the turbulence in internal combustion (IC) engines is strongly unsteady, compressive, rotational an

英文关键词： Engine air motion；Multi-scale；Boundary layer；Turbulence-chemistry interaction；