善能力,又保证高负荷下的性能,出现了可变滚流系统。 如日本雅马哈公司1995年研发成功的用于摩托车汽油机的可变 进气系统。 德国FEV公司也研发了一种连续可变滚流系统。该系统在汽油 机整个宽广的运行范围内都具有改善燃烧的作用,且成功的实现了 汽油机稀混合气的燃烧优化。该系统可使汽油机的升功率从45 kW/L提高到55kW
善能力，又保证高负荷下的性能，出现了可变滚流系统。 如日本雅马哈公司1995年研发成功的用于摩托车汽油机的可变 进气系统。 德国FEV公司也研发了一种连续可变滚流系统。该系统在汽油 机整个宽广的运行范围内都具有改善燃烧的作用，且成功的实现了 汽油机稀混合气的燃烧优化。该系统可使汽油机的升功率从45 ｋW/L提高到55ｋW/L
湍流 内燃机内的气体流动,除涡流和滚流外,还存在着一种随机、 非定常的、三维的、有旋流动,即湍流或称紊流。 湍流只有在高速流动(即大雷诺数)的情况下才能产生。湍流的 基本特征是具有随机性质的涡流(又称微涡流)结构,以及这些 微涡旋在流体内部的随机运动,因此,湍流能引起相邻流体间的 动量、温度、浓度等的交换和脉动。这有利于加速燃烧过程的进 程。 (一)湍流的描述 1时间平均法 如图4-9所示的湍流场中,某处在一特定方向上的瞬时速 度 v()=1+C(D) (4-11)
三、湍流 内燃机内的气体流动，除涡流和滚流外，还存在着一种随机、 非定常的、三维的、有旋流动，即湍流或称紊流。 湍流只有在高速流动（即大雷诺数）的情况下才能产生。湍流的 基本特征是具有随机性质的涡流（又称微涡流）结构，以及这些 微涡旋在流体内部的随机运动，因此，湍流能引起相邻流体间的 动量、温度、浓度等的交换和脉动。这有利于加速燃烧过程的进 程。 （一） 湍流的描述 1.时间平均法 如图4－９所示的湍流场中，某处在一特定方向上的瞬时速 度 ： ( ) ( ) （４－１１） U U u v t v C t
做整0 时间t 图4-9湍流场某处的速度变化 式中,Cu--脉动速度分量,因脉动可正可负,故时均值为 零,即C,=0,而时均速度y为;,()平均值
图4－9 湍流场某处的速度变化 式中，Cｕ－－脉动速度分量，因脉动可正可负，故时均值为 零，即 C u 0 ，而时均速度 ( ) Uv t - U v 为 的平均值
在内燃机中,由于工作循环要发生周期性的变化,缸内的流 动状态不可能是定常的,因此,时间平均法并不适用。一种更适 用分析缸内所发生的准周期性气体流动的方法是相平均法,即把 湍流的瞬时值分解为相平均值和脉动分量,如图4-10的方法。 O P/O)CA 图4一10周期性湍流场某处的变化 按照此法,某曲轴转角位置o时的瞬时速度可表示为: v(q)=v(q)+C2(q) (4-14)
在内燃机中，由于工作循环要发生周期性的变化，缸内的流 动状态不可能是定常的，因此，时间平均法并不适用。一种更适 用分析缸内所发生的准周期性气体流动的方法是相平均法，即把 湍流的瞬时值分解为相平均值和脉动分量，如图4－10的方法。 图4－10 周期性湍流场某处的变化 按照此法，某曲轴转角位置φ时的瞬时速度可表示为： （4－14） ( ) U ( ) ( ) U Cu
式中相对平均速度v()的定义为: ()=∑v(+im)N (4-15) 式中N一一平均的循环数;Z一一发动机的行程数,对四冲 程机,Z=4,二冲程机,Z=3()是在各循环周期同一曲 轴转角处所测量的大量瞬时速度的平均值。同样地,其湍流强度 可表示: C(q)=1∑(+im)-v2()/N (4-16) 通常用热线风速仪或激光多普勒测速仪测量气流的瞬时速度v( 且利用(4-14)、(4-15)求出v(g)和C(然后由(4-16) 求出Cn(q)的值。 (二)湍流的尺度 湍流场是许多大小不等的涡流组成,因此它们之间存在着相 互作用。鉴于湍流脉动极其复杂和混乱,对湍流问题的研究不得
式中相对平均速度 的定义为： （4－15） 式中N－－平均的循环数；Z－－发动机的行程数，对四冲 程机，Z＝4，二冲程机，Z＝2。 是在各循环周期同一曲 轴转角处所测量的大量瞬时速度的平均值。同样地，其湍流强度 可表示： （4－16） 通常用热线风速仪或激光多普勒测速仪测量气流的瞬时速度 ， 且利用（4－14）、（4－15）求出 和 然后由（4－16） 求出 的值。 （二）湍流的尺度 湍流场是许多大小不等的涡流组成，因此它们之间存在着相 互作用。鉴于湍流脉动极其复杂和混乱，对湍流问题的研究不得 U () 1 0 ( ) ( )/ N U U i i N π U () 1 ' 2 0 ( ) [ ( ) ( )/ N u U i C i N π ( ) U U () ( ) CU ' ( ) Cu