分会场

高效清洁燃烧

摘要

点燃式发动机缸内湍流直接影响着火阶段火焰传播速度继而影响燃烧速率，认识其三维特性具有重要意义。本文基于高滚流比进气点燃式光学发动机平台，采用高频堆叠Stereo-PIV方法，获得了传统光学测试难以捕捉的滚流中心面法向速度梯度信息，实现了缸内滚流中心面三维速度及三方向梯度场信息完整测试，分析了缸内气流运动平均动能与湍动能演化规律，探究了压缩冲程中后期缸内湍流生成机制。研究发现，进气冲程初期进气射流产生的湍动能可达活塞平均速度平方的7.5倍，但压缩后期缸内湍动能仅为进气初期13%左右；进气门最大升程前（120 °CA左右），竖直方向湍流正应力对平均总湍动能的贡献最大，此后三个方向湍流正应力变化趋势逐渐一致且大小相近；压缩冲程中后期缸内湍动能生成主要来自滚流中心面法向雷诺正应力变形功，该变形功源自缸内滚流压缩变形。相关研究结果可为提升压缩冲程中后期缸内湍流强度的进气系统设计提供理论指导。

关键词

点燃式发动机;高滚流比;堆叠Stereo-PIV测量;湍流生成

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