内燃机工程

作者：刘龙,刘浩宇,李史宇天,孟令超,王洋

单位：1哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,哈尔滨 150001,2潍坊力创电子科技有限公司,潍坊 261000,1哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,哈尔滨 150001,1哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,哈尔滨 150001,1哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,哈尔滨 150001,1哈尔滨工程大学 动力与能源工程学院,哈尔滨 150001

关键词：瞬态流动,切向进气道,涡流比,量化方法,角动量,

基金：动力专项项目（2023-2025）；泰山产业领军人才工程专项项目（tsls20231206）

为揭示柴油机切向进气道几何结构对缸内瞬态涡流形成与演化的影响规律，通过三维瞬态数值仿真与特征能量解耦方法，系统探究进气道关键几何参数对缸内瞬态流动特性的作用机制。基于CONVERGE软件构建高精度瞬态仿真框架，通过Python语言开发涡流形成机制量化方法对三维结果进行二次处理。通过参数化设计方法调控进气道出口导向角、水平夹角、垂直段高度及凸台高径比，量化分析几何约束对涡流生成的影响机制。研究发现：严格控制流通截面的前提下，各参数对柴油机每循环充气量及扫气效率并无较大影响。减小垂直导向角可增强喉口处文丘里效应，使涡流比变化最大可达33%；调整水平导向作用可以避免壁面撞击导致的角动量耗散，引起涡流比变化最大可达56%，无导向作用结构引起涡流比变化仅达到10%。通过调整性能参数可以实现对缸内涡流比的控制，并得到涡流比维持在1.0~1.2之间的参数设置情况。此外，需要注意优化结构避免气道出口部分位置出现高流速区域，从而确保气道流通特性。

来源：2026年第2期

《内燃机工程》期刊编辑部

查看内燃机工程杂志2026年第2期