内燃机气道稳流试验评价方法..

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内燃机进气道稳流特性测定方法诠释

内燃机进气道稳流特性测定方法诠释
于洪;于瑞涛
【期刊名称】《内燃机与动力装置》
【年(卷),期】2009(000)006
【摘要】本文对内燃机进气道稳流特性测定方法的理论依据、假设条件无因次参数、公式演绎、试验程序等问题进行了详细地说明.
【总页数】6页(P9-14)
【作者】于洪;于瑞涛
【作者单位】中国重型汽车集团有限公司,山东,济南,250002;中国重型汽车集团有限公司,山东,济南,250002
【正文语种】中文
【中图分类】TK407
【相关文献】
1.四气门汽油机进气道流动特性的稳流试验研究 [J], 王健;刘德新;刘书亮;许振忠;胡华
2.进气道稳流试验装置内三维流动特性的数值分析 [J], 杨玟;吴承雄
3.双进气道柴油机丝线法可视化稳流测试及缸内气流运动特性分析 [J], 张韦; 赵罗锋; 陈朝辉; 蒋倩昱; 邹超
4.用正交法稳流试验分析结构因素对螺旋进气道特性的影响 [J], 程庆澜
5.进气道稳流试验装置内三维流动特性的数值模拟 [J], 陈石;邵涌;白慧星
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内燃机气道稳流试验评价方法61页文档

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德谟克利特 67、今天应做的事没有做，明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。 ——歌德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
内燃机气道稳流试验评价方法
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯

内燃机中的气体流动

2.1 内燃机进排气道的试验方法与评价第二章
1 试验方法
1）等压差法缸径﹥100 mm ：△p = - 2.5 kPa 小缸径： △p = - 3.0～- 3.5 kPa 2）变压差法天津大学刘书亮等：
只需确定气门最大升程时模拟气缸内与环境大气压的初始压差，在变压差条件下进行试验。
2 气道性能评价指标
流通能力：常用流通系数μσ 或流量系数μ两个参数表示；涡流强度：可用涡流比Ω 、速度比μ t / μ a 和无因次涡流Nf 来表示。
1
2.1 内燃机进排气道的试验方法与评价第二章
3 计算方法
1）Ricardo 方法平均流量系数：
其中：α1、 α2分别为气门开启和关闭的曲轴转角。涡流比：注：气门升程与曲轴转角的对应关系按试验发动机的进排气凸轮计算。
2
2.1 内燃机进排气道的试验方法与评价第二章
3 计算方法
2）AVL 方法
平均流通系数：
???
?m
?
1
?
?
?0
???
?d?
其中：计算时间区间是从上止点到下止点。
涡流比：
2
? ??
?m
?
1
?
?
0
?
??? ?
C Cm
??? ?
d?
注：计算中气门升程与曲轴转角的对应关系为该公司的一个标准凸轮。在小气门升程（相对气门升程h/d=0.04 ，0.08）时，气道压力降Δ p1 采用 6.37kPa(650 mm 水柱)，其他气门升程点Δ p1 采用 2.45kPa (250 mm 水柱) 。
第二章
图挤流速度随曲轴转角的变化关系（?=13，Vk/Vc=0.88，x0/S=0.01）

《内燃机实验》实验指导书

内燃机实验实验指导书南昌大学机电工程学院动力工程系发动机实验室2014.05目录附: 发动机台架试验安全操作规范实验一发动机机械效率的测定实验二柴油机负荷特性实验实验三发动机气道稳态流动性能实验实验四柴油机燃油喷射过程实验实验五汽油机排放性能实验实验六柴油机排放性能实验实验七发动机噪声（振动）测定实验八发动机电控系统实验实验一发动机机械效率的测定一试验目的：1、了解发动机试验台架的组成，掌握发动机扭矩、功率、转速及油耗等基本发动机性能参数的测量方法。

熟悉电涡流测功器、油耗转速测量仪、发动机数控试验台等仪器的原理和使用方法。

熟悉FST2E 发动机数控系统的使用方法和用户程序的编制方法。

2、采用油耗线法测定发动机机械效率ηm ，并由此计算出发动机的机械损失功率。

目的在于了解发动机的机械磨擦损失随曲轴转速与负荷的变化规律，以便评定发动机的结构完善程度与调整装配质量；还可以借以推算发动机的指示功率，也可用于评定发动机工作均匀性。

二、试验仪器及设备：2105B 型柴油机南昌凯马柴油机有限公司CW100-3000/10000电涡流测功机迈凯（洛阳）机电有限公司FCM-D 油耗转速测量仪上海内燃机研究所FST2E 发动机数控试验台迈凯（洛阳）机电有限公司三、实验基本原理：本实验采用油耗线法测定2105B 型直喷非增压柴油机的机械效率ηm 。

实验基本原理为：发动机在某一具体工况下指示热效率为： 136003600()i e m A A u A uP P P B H B H η⨯⨯+==发动机同一转速下空转时指示热效率为：假设发动机该工况下和空转时的指示热效率相同（即ηA =η0），则有：故，该转速的发动机机械损失功率可通过下式计算得到：则，该转速下的有效功率为Pe 时机械效率ηm 为：em e mP P P η=+另：由于通过油耗法测得发动机机械效率是基于同一转速下不同负荷时发动机指示热效率相等的假设基础上的，但实际情况是在同一转速下不同负荷时发动机的指示热效率是不同的（特别是在点燃式预混燃烧模式发动机上相差更大）。

气道流量对发动机性能影响的评价方法

Ｒｃｒｏｉｄ的平均流量系数即是求：由各个气门升程ａ
±０％，．达到了±１５％的精度要求。
２Ｏ．Ｏ％１Ｏ％．５
一
得到的曲线下的积分面积对积分区间的比值。积分区间是在进气门开和进气门关之间所对应的曲轴转角。平均流量系数反映气道在整个进气过程中的宏观流动特
１．试验台主体２．二级稳压箱３形管４叶片式涡流风速仪５．Ｕ．．涡流模拟气缸
６．升程传感器７气门升程调节电机８缸盖９滚流模拟气缸ｌ．．．．Ｏ叶片式滚流风速仪
１．压差传感器１．１２管道ｌ．３涡街流量计ｌ．４稳压箱ｌ．５阀门ｌ．６高压离心风机
气源方面选择风泵，保证在模拟气缸内能建立测试需要的压力。流量
计采用高精度宽量程的涡街流量计，气体的测量精度可以达到 ±ｌ％，根据
流量计精度，试验台测试精度也定义为不大干±１。涡流或滚流的测量采％
＿Ｃ琨代零部件
维普资讯
用叶片式风速仪，能满足气道流量测试的要求。
试进行性能验证。
能影响的评价方法
发动机的气道性能直接影响燃烧状况，决定着发动机的性能和排放水平。目前的技术水平尚不足以准确测量气体在发动机气缸内的流动情况，通常利用气道稳流试验台，评价气道的流动特性，为气道的分析改进提供
依据。若发动机出现由于气道问题引起的功率不足，通过发动机试验的方
式中 ——气体体积流量，ｍ／３ｓ
— —
气门升程调节和数据采集处理采用自动化控制，在控制软件中输入试验类型、气门升程步长及稳流测试
所需要的各种参数后，只需在每个升程的测量节点调节风压，保证模拟气缸内的恒定压力，系统自动采集测试

四气门柴油机进气道稳流试验研究及数值模拟

四气门柴油机进气道稳流试验研究及数值模拟廖礼平;姜水生【摘要】对四气门柴油机的单螺旋、单切向、组合气道进行了气道稳流试验，测量出流量系数和涡流比。

保持与气道稳流试验相同的边界条件以及气道评价方法，通过CFD软件FIRE对上述3种气道进行三维稳态数值模拟，计算2～10 mm各气门升程下的流量系数和涡流比。

将稳流模拟所得结果与气道稳流试验所得结果比较，两者吻合良好，偏差都在5％范围内，验证了数值模拟计算的可行性。

对缸内气流的速度场、湍动能等值线场进行了分析，得出3种气道的涡流流动特征，组合气道的两气流发生干涉，导致该处有一定的流量损失，同时在干涉区存在倒流现象。

%This paper have done steady flow test of single helical , tangent and double ports in a 4-valve diesel engine for measuring the flow coefficient and swirl ratio .The 3 D numerical simulation of the steady flow in the previous three ports under the condition of steady testing by means of software FIRE of CFD , which calculate the flow coefficient and swirl ra-tio in 2-10 mm valve lift .It shows that the results of steady-state simulation are in good agreement with its test results , and the deviations are within 5%, when the results of simulation compared with test results , which verify the feasibility of the numerical simulation .After analysing in-cylinder flow velocity field and turbulent kinetic energy contour field , the re-sults point that come the swirl flow characteristics of the three ports In double ports , there is a certain loss of flow in the interference of the double gas flow , where exists backflow phenomenon .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】5页(P224-228)【关键词】柴油机;稳态试验;流量系数;涡流比【作者】廖礼平;姜水生【作者单位】南昌大学机电工程学院，南昌 330031;南昌大学机电工程学院，南昌 330031【正文语种】中文【中图分类】TK421+.3近几十年来，随着CAD技术的发展、数理模型以及求解方法的不断发展和完善，气道气体流动的数值模拟取得了长足的进步，经历了由二维到三维、几个部位系统到整个进气系统、稳态到瞬态的研究历程。

内燃机智能型稳流气道试验台性能评价与应用

３试验方法及计算软件应用
气道试验台试验方法有定压差法和可变压差法
次涡流Ｊ，表示。目前，气道稳流试验的计算方法 Ⅳ来有Ｒｃｒｏ方法、ＦＶ方法、ＡＬ方法和ＳＩｉａｄＥＶＷＲ计算方法等。２１Ｒｃｒｏ计算方法．ｉａｄ英国Ｒｃｒｏ公司采用涡流比Ｒ进气结束时ｉａｄ（
维普资讯
２００６年４月
农机化研究
第４期
内燃机智能型稳流气道试验台性能评价与应用
汤东，罗福强，刘胜吉
（苏大学汽车学院，江苏镇江２２１）江１０３
此常用稳流模拟试验装置一稳流气道试验台进行研
轴承座可取出，使更换叶片更容易。
收稿日期：２０ — ３００５０ — ２
基金项目：江苏省教育厅自然基金项目资助（０ＫＤ０３）４ＪＩ０４３
图１智能型气道试验台示意图
气道试验台还有工作平台、气缸盖压紧装置、气门升程调节装置和气缸盖对中装置等，只要一次装夹即可。换气缸盖时，只要更换模拟缸套。叶片
２气道性能评价指标与计算方法
可用涡流动量矩仪来测量涡流动量矩，然后用公式

1内燃机进气道稳流特性测定方法诠释

2009年第6期(总第114期) 内燃机与动力装置　Ｉ.Ｃ.Ｅ＆Ｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ 2009年12月　【设计研究】内燃机进气道稳流特性测定方法诠释于　洪,于瑞涛(中国重型汽车集团有限公司,山东济南　250002) 摘要:本文对内燃机进气道稳流特性测定方法的理论依据、假设条件无因次参数、公式演绎、试验程序等问题进行了详细地说明。

关键词:进气道;稳流特性;测定方法中图分类号:ＴＫ407　文献标识码:Ａ　文章编号:1673-6397(2009)06-0009-06ＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆＭｅａｓｕｒｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＳｔａｔｉｏｎａｒｙＦｌｏｗＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｔＩｎｔａｋｅＰｏｒｔｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｌＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅＹＵＨｏｎｇ,ＹＵＲｕｉ-ｔａｏ(ＣｈｉｎａＮａｔｉｏｎａｌＨｅａｒｙＤｕｔｙＴｒｕｃｋＧｒｏｕｐＣｏ.,Ｌｔｄ.,Ｊｉｎａｎ250002,Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｐａｐｅｒｄｅｔａｉｌｅｄｄｅｓｃｒｉｐｅｓｔｈｅｔｈｅｏｒｔｉｃａｌｂａｓｉｃ,ａｓｓｕｍｅｄｔｅｒｍｓｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｅｓｓｃｏｅｆｆｉ-ｃｉｅｎｔｓ,ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｏｒｍｕｌｅｓ,ｔａｓｔｐｒｏｃｅｄｕｒｅ,ｅｔｃ.ｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｓｔａｔｉｏｎａｒｙｆｌｏｗｐｒ-ｏｐａｒｔｉｅｓａｔｉｎｔａｋｅｐｏｒｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅ.ＫｅｙＷｏｒｄｓ:ＩｎｔａｋｅＰｏｒｔ;ＳｔａｔｉｏｎａｒｙＦｌｏｗＰｏｒｐｅｒｔｉｅｓ;ＭｅａｓｕｒｉｎｇＭｅｔｈｏｄｓ作者简介:于洪(1969-),男,上海市人,工程师,主要从事汽车柴油机设计、制造工作。

由于进气道稳流特性测定方法简单易行,效果良好,多年来在内燃机研发、改进及质量控制工作中得到了广泛的应用。

为了进一步了解该方法(以奥地利ＡＶＬ公司方法为例)的内涵,更加娴熟运用,本文对其理论依据、假设条件、表征气道稳流特性的无因次参数、计算公式演绎、测定程序等问题作一较详细的说明。

科技成果——气道试验台变压差稳流测试技术

科技成果——气道试验台变压差稳流测试技术所属领域内燃机测试及研究成果简介内燃机是应用范围最广的动力装置，消耗我国石油总量的60%，并且是城市大气主要污染源，内燃机节能减排是国家的重大需要。

燃烧技术是内燃机的核心技术，包含“油”和“气”两大要素，气道作为内燃机的“咽喉”，是控制“气”的关键，良好的气道性能是实现内燃机节能减排的前提。

长期以来，气道开发和生产质量在线控制始终是世界难题。

由于气道性能的优劣直接影响着内燃机的动力性、经济性以及其他特性，气道的测试十分重要。

欧美传统气道测试采用定压差方法，测试中需反复调节气道压差至定值，单次测试超过15分钟，而内燃机生产节拍约为5分钟/台，因此仅能用于实验室研发，根本无法满足生产线在线检测的效率要求。

本发明使气道测试效率提高5倍以上，攻克了气道生产质量在线控制的世界难题，应用于玉柴、潍柴等企业多条生产线，高排放标准内燃机合格率大幅提升。

技术原理内燃机气道及缸内流动属于复杂壁面条件下的剪切湍流，同时伴随有活塞、气门等周期性运动边界，整体流动特性直接受近壁流动影响。

研究发现，随着外流场雷诺数的增大，达到充分发展湍流，近壁雷诺应力增大，动量交换加剧，粘性底层厚度明显变薄，壁面阻力系数趋于恒定，流量系数、涡流/滚流强度等无量纲参数不再随雷诺数发生变化。

研究进一步发现，进气过程中若对应最低气门升程的雷诺数达到其临界值，则在相同条件下随着气门升程的增大，气流将始终保持充分发展湍流状态，即后续气门升程下雷诺数将始终高于相应气门升程的临界值。

基于以上发现，提出了变压差气道测试方法：测试过程以气流达到充分发展湍流状态为控制条件，即保证雷诺数始终高于临界值，仅需设定最低气门升程的气道压差，从而免去了后续过程中压差的反复调节。

技术水平2012年，气道试验台变压差稳流测试技术通过中国机械工业联合会组织的专家鉴定，以郭孔辉院士为主任的鉴定委员会一致认为“该项目取得了重大的理论突破和技术创新，拥有多项自主知识产权，综合性能达到国际同类产品的领先水平，具有重大的综合效益，应用前景广泛”。

某型活塞发动机气道稳流试验台测试与CFD仿真

某型活塞发动机气道稳流试验台测试与CFD仿真
任光远;杨海青
【期刊名称】《重庆理工大学学报》
【年(卷),期】2012(026)002
【摘要】针对某型发动机进气道性能进行试验和仿真,采用改进后的稳流试验台对气道进行测试。

利用Ricardo评价方法进行气道评价,测定气道的流量系数、滚流比、涡流比、斜轴涡流等参数,同时采用CFD仿真的方法对气道性能进行研究,采用AVL评价方法得出关于气道的部分性能参数,以便于气道仿真和气道优化改进。

结果表明：稳流试验台是可靠的评价气道性能的方法,而CFD仿真可以为气道改进提供新的思路与方法。

【总页数】6页(P11-16)
【作者】任光远;杨海青
【作者单位】南京航空航天大学能源与动力学院,南京210016
【正文语种】中文
【中图分类】TK5
【相关文献】
1.某型活塞发动机气道稳流试验台测试与CFD仿真
2.基于Window平台智能型稳流气道试验台的开发与应用
3.内燃机智能型稳流气道试验台性能评价与应用
4.气道稳流试验台测量精度研究
5.智能型柴油机稳流气道试验台数据采集处理系统设计
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2.0
1.5
的综合影响
（积分），可量化气道的性能参数。
1.0
0.5
0.0 2 4 6 8 10 12 14
hv mm
某四气门柴油机进气道流动性能的FEV涡流比
34
35
Ricardo推导的假设：
1. 从气道进入发动机以及在稳流实验台上的气体是不可压缩和绝热的。 (造成误差2-3%) 2. 无论是在发动机中的瞬态工况或者是在稳流实验台中的稳态工况下，气道都具有相同的特性参数（如CF、 NR）。 3. 发动机气缸内涡流为强迫涡流（如果采用的是片式风速仪）。即刚体涡流 4. 角动量都被保留了下来，表面摩擦不影响涡流。 5. 容积效率是100％。 6. 在进气过程中，经过气道的压降p是不变的。 7. 流入气缸的运动只出现在进气门开启到关闭的区间，并从而流动速度取决于气门升程。
TDC 进气门开进气门开启区间
BDC 进气门关
图4 进气过程缸内压力p /pmax的变化曲线[7]
1，实测p /pmax，2，计算值，3，气门升程曲线
38
可以看出，进气过程汽缸内的
压力是在变化的，即经过气道的
压降 p( 峰值 0.4bar=40,000Pa) 是
变化的，其变化规律与活塞运动
标准化涡流比
mean flow 28 capacity
4-气门, AVL 螺旋气道
单次测量, 涡流比 – 叶片风速仪 – 涡流动量计
3.5
气道结果
3.0
标准化涡流比
叶片风速仪
统计回归线
2.5 2.0 1.5
涡流动量计 / 叶片风速仪 = 1.87
1.0 2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
流通能力：
mth

2 p
. m .
将流量系数与气缸面积关联起来
dv2 =z 2 D
.
dv2 4
z ... 气阀数目 dv ... 内座圈直径 D ... 汽缸直径 p ... 压降 m ... 测得的质量流率 c() . 实际的活塞速度 ... 曲轴转角 ... 空气密度指数 m ... 平均 ...
涡流动量计/ 叶片风速仪 = 1.43
Swirl Ratio-Impulse Swirl Meter
涡流比涡流动量计
-
各种气道所得涡流比值的：回归分析线
31
涡流比-叶片风速仪
稳流试验结果排气道性能： ()m=0.426
撞击（Bump）--引起气流分离
32
Cf Nr
0.55 0.ri, Thien 等方法）的假设：
1. 气道进入发动机以及在稳流实验台上的气体是不可压缩和绝热的。(造成误差2-3.5%) 2. 发动机气缸内涡流为强迫涡流，即刚体涡流 3. 在稳流试验台气缸中的轴向速度处处都是平均值。 4. 角动量都被保留了下来，表面摩擦不影响涡流。 5. 容积效率是100％。 6. 气流进入气缸的速度等于活塞运动所造成汽缸体积的变化率。 7. 由6 可得，流入气缸的运动只出现在进气行程的上止点与下止点之间
22
气道的设计与开发-实验装置
气缸盖a . P m
涡流动量计
Ta a
D
} 1.75 D
Tank
叶片风速仪
nD
气缸套
叶片风速仪叶轮
1.75D
2.5D 电子计数器叶轮转速 p
p1
p2 m
. m
稳压箱
Tank
锐孔板或质量流量测量装置
到风机
23
旁通
.
31357
流量系数
流量系数
=
mth =z
的预测结果来。AVL（Thien, Omori,
Skle）等评价方法的假设是更加符合实际的。但它限定了进气只能在上止点与下止点之间进行，而这显然亦与实际情况有悖。
15
在发动机额定转速下
平均进气速度 Z 音速平均流量系数
16
Ricardo推导的假设：
1. 从气道进入发动机以及在稳流实验台上的气体是不可压缩和绝热的。 (造成误差2-3%) 2. 无论是在发动机中的瞬态工况或者是在稳流实验台中的稳态工况下，气道都具有相同的特性参数（如CF、 NR）。 3. 发动机气缸内涡流为强迫涡流（如果采用的是片式风速仪）。即刚体涡流 4. 角动量都被保留了下来，表面摩擦不影响涡流。 5. 容积效率是100％。 6. 在进气过程中，经过气道的压降p是不变的。 7. 流入气缸的运动只出现在进气门开启到关闭的区间，并从而流动速度取决于气门升程。
2.
• •
缸内流动宏观测量—稳流试验技术，即气道试验台
叶片风速仪测量法涡流动量计法
3.
宏观流动的评价方法 • Ricardo评价法，英国 • FEV评价法，德国 • AVL评价法，奥地利 • SwRI 评价法，美国西南研究院
9
评价方法：
涡流和滚流强度及流量系数的测量
测量—气道稳流试验台评价
Ricardo评价法 FEV评价法 AVL评价法 SwRI评价法
10
11
气道压差传感器
气门升程传感器气缸盖涡旋转换器数据采集
计算机动量计
试验台面
扭矩传感器流量计风机
滚流测量
图5 气道稳流试验台结构简图
3
12
评价方法1：Ricardo 方法
Ricardo 法用无量纲量流量系数 CF– 在不同气门升程下气流通过进气道的能力 CF=Q/(nAV0) 式中: Q --通过进气道的空气量; A –进气阀座内孔的面积； n --进气阀的数目； V0 –速度头,
18
a) 涡流测量
b) 滚流测量
用叶片风速仪的方法测量涡流或滚流（
FEV）
19
评价方法2：FEV 法
FEV 分别用 K 和Cu/Ca 来评价进气道通过气流的能力和涡流强度。 K=AS/AK, 式中: AS --进气道的有效面积
AS=Q/V0,
V0—速度头
AK – 气缸的横截面积，
AK=B2/4. 可以看出， K 是进气道的有效流通面积与气缸面积的比值
36
bar
p恒值
IO TDC
进气门开启区间
BDC
IC
图3 发动机进排气过程缸内压力--低压示功图
37
如所周知，进气过程经过气道的压降 p是由内燃机的低压示功图决定的，典型的低压示功图如图3所示[9]。史绍熙等人的实验结果也大致如此，如图4所示[10]
p p max
p恒值假设
40
仅就进气过程汽缸内的压力变化与否而
言，AVL评价方法的假设是更加符合实际的，并且反映在 AVL 的预测公式里，如式（ 6 ）。其中
c( ) 2 ( ) cm
(涡流比d )
在积分式里，它表示的就是与活塞运动速度造成汽缸容积的变化率有关的量。积分的效果是对不同气门升程下的涡流比值进行加权平均。
7
1. 标准气道
2. 倾斜1
通道,
入口端
螺旋部分
3. 偏心
4. 倾斜2
8
3. 研究方法、技术
1.
• • • •
缸内流动过程的微观研究—湍流速度场的变化过程
热线风速仪CTA，单点测量，速度、湍流强度激光多普勒测速仪LDA, LDV；单点测量，速度、湍流强度激光粒子图像法，PIV，PTV；多点测量，二维速度场，流谱图多位数值模拟技术CFD；二维速度场，流谱图，湍动能分布图
稳流试验结果

hv max
4
(nD / n)red 3
.3 .2
.1 0 0 .04
2
(nD/n)red
.08 .12 .16 .20 .24 .28 .32 .36
1 0 .40
hv / dv
实验编号: 1
60871
, 进气道
dv,
Swirl no.,
reduced Swirl no.,
mean flow coeff.,
2 C F d 1
2
,
BS LD n D2
1 2 C Fm C F d 2 1 1
14
定义1：涡流比和滚流比Rs ,Rt（:在进气结束时缸内空气运动宏观角速度与发动机曲轴的角速度之比）定义2：总的（流动）受限系数,Z—在额定发动机转速下，平均有效速度与吸入空气的音速之比。（进气马赫数）
V0 2 P

13
P –进气道前后压差。
无量纲涡流强度 NR—不同气门升程下的涡流强度; NR=RB/ V0 R 是叶片转速, R 是气缸半径; 可以推导出来：
RS LD

2
1
C F N R d
式中: 1 和2 分别为气门开启和关闭时的曲轴角度; S 是活塞行程; D 是进气阀座内径. 因而可以推导出来
17
评价方法2-FEV评价方法
大多数评价方法都以预测涡流比Rs, 滚流比Rt（进气终了气缸中涡流的转速与发动机曲轴转速之比）为目的。FEV评价方法则不然，它只评价稳流试验台上气道的特性参数。
– FEV历来用叶片风速仪测量涡流和滚流，如图2 所示。 – FEV 方法假定进气过程为可压缩绝热过程，采用参数 –α k 和 Cu/Ca 来评价气道的流通能力和涡流强度 [5]。其中
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.
平均流量系数
()m =
31360
1
1
( c () )3 1 2 d () cm
0

气门座内径的定义

dv2 =z 2 D
ß = z(dv/D)²