内燃机缸内湍流流动的数值模拟——三种κ-ε模型的比较

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引言

0.1内燃机缸内湍流概述及研究意义

0.2内燃机缸内湍流模型的研究现状

0.2.1国外湍流模型的研究状况

0.2.2国内湍流模型的研究状况

0.3本文的主要工作

1湍流模型理论基础

1.1湍流的数值模拟方法

1.1.1雷诺平均法(RANS)

1.1.2大涡模拟(LES)

1.1.3直接数值模拟(DNS)

1.2控制方程

1.2.1连续方程

1.2.2动量守恒方程

1.2.3能量守恒方程

1.3三种k-ε模型的理论基础

1.3.1标准k-ε模型

1.3.2RNG k-ε模型

1.3.3 realizable k-ε模型

1.4本章小结

2数值方法和计算程序

2.1计算流体力学的发展概况

2.2数值计算方法

2.3计算程序流程

2.3.1前处理器(K3PREP)

2.3.2 realizable k-ε模型计算程序的编制和实施

2.3.3后处理

2.4三维模型与二维模型的区别和联系

2.5本章小结

3对圆柱形凹坑燃烧室内湍流流动的计算

3.1网格生成

3.2初始条件及边界条件

3.1.1初始条件

3.1.2边界条件

3.3缸内湍流流动二维计算结果及讨论

3.3.1无初始旋流的湍流流动

3.3.2有初始旋流的湍流流动

3.4缸内湍流流动三维计算结果及讨论

3.5本章小结

4对ω型燃烧室内湍流流动的计算

4.1前处理

4.2燃烧室内湍流流动的二维计算

4.2.1平均流流场的比较

4.2.2湍动能的比较

4.3转速的影响

4.4湍流流动的三维计算

4.5本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

附录A KIVA-3V结构框架

附录B iprep文件说明

附录C itape5文件说明

致谢