崔 磊，张小玉，王怀印

(1.中船动力研究院有限公司，上海 201206；2.天津大学机械工程学院，天津 300072)

随着国际航运业的快速发展，船舶逐渐向高功率、高集成和大型化发展，而船用低速机由于功率大、可靠性高及经济性优良等优点，已被作为主机广泛应用于大型船舶中[1].但是，目前大部分船用低速机燃料均以低质重油为主，其中含有大量杂质，在燃烧过程中会向大气排出大量有害物质.为了应对环境污染问题，国际海事组织(IMO)制定的Tier III 排放标准对NOx和SOx排放做出了严格限制[2]，因此开发满足Tier III 排放标准的船用低速机是目前船用柴油机研发机构的重要工作方向.

船用低速柴油机的扫气过程具有排出废气、为缸内提供新鲜空气、形成涡流保证均匀油气混合以及冷却机械部件的作用.因此，良好的扫气过程可为提高发动机功率、降低燃油消耗率与排放、减小发动机循环变动和增强发动机可靠性提供有力保障[3-4].

本文基于前期研究中搭建的扫气流动试验台[5]，通过三维激光粒子测速系统对不同工况下的缸内稳态扫气过程进行光学试验，主要分析缸内流场的形态结构、演变规律、流量系数、涡流比及扫气均匀性等.

1 实验装置

1.1 扫气流动试验台

本研究中扫气流动试验台基于6EX340EF 柴油机单缸结构，同时借鉴已有研究中的试验台[6-9]进行改良搭建，其整体结构如图1 所示.扫气流动试验台中的光学测试缸套采用聚甲基丙烯酸甲酯制造，内径D＝340 mm；气缸底端缸壁周围均匀分布了24 个环形扫气口，其结构尺寸与原机相同，扫气口高度108 mm；……