杜宪峰 ，闫鹏斌 ，严 伟 ，刘福莉

（1.辽宁工业大学 辽宁省汽车振动与噪声工程技术研究中心，辽宁 锦州 121001；2.东风朝阳朝柴动力有限公司，辽宁 朝阳 122000）

1 引言

近年来，随着空气质量与能源消耗问题的日益重视，柴油机缸内燃烧及排放物已经成为研究热点。喷油孔是影响柴油机燃烧过程的重要因素之一，而喷油孔直径对缸内气流运动、混合气形成及燃烧过程有重要的影响[1-3]。随着计算机技术与虚拟仿真技术的快速发展，采用虚拟仿真技术开展柴油机燃烧等研究工作具有周期短、成本低及信息量大等特点，而且避免了物理样机的限制，有利于柴油机喷油孔直径等变参数研究，是研究缸内燃烧过程及排放等性能指标的重要手段。采用数值分析软件AVL-FIRE，建立高精度计算模型，设定合理的初始条件及边界条件，分析计算过程中的收敛性及计算精度，开展不同喷油孔直径条件下柴油机燃烧室流场的三维数值模拟，分析喷油孔直径变化对缸内燃烧过程及排放的影响，为改善柴油机排放提供理论依据。

2 柴油机基本参数与数学模型

2.1 柴油机基本参数

本研究采用柴油机的主要技术参数，如表1所示。

2.2 数学模型

2.2.1 湍流模型

柴油机缸内燃烧过程中气体充量伴随着强烈并且复杂多变的湍流变化。为了合理分析缸内燃烧过程需需选择合理湍流模型[4]，FIRE软件中湍流模型有：二阶矩（RSM）模型、单方程模型，标准的k-ε模型、壁面函数模型和k-ζ-f模型。本研究选用k-ζ-f模型。

表1 柴油机的基本参数Tab.1 The Basic Parameters of Diesel Engine