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4气门柴油机进气特性的数值模拟和试验研究 被引量：18
1
作者 康秀玲 付光琦 +2 位作者 祖炳锋 徐玉梁 刘捷 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期261-264,共4页
分析了4气门进气的特点,利用STAR CD流体软件对2个进气道在进气过程中气体流速、压力、温度的变化情况进行了分析,从而降低了新产品开发和试验周期,是产品设计和气道研究上的突破。
关键词 柴油机 4气门 进气特性 数值模拟 螺旋气道 切向气道 涡流比 流通系数
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基于CAD/CAM/CFD的发动机气道研究 被引量：26
2
作者 王志 黄荣华 +1 位作者 王必 卢蓓 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期26-29,共4页
以实际产品为研究对象 ,提出了基于“CAD/CAM /CFD”的气道研制流程。研制出的气道已投入产品生产 ,发动机排放水平达到欧Ⅱ标准。本文使用三维工程设计软件Pro/EngineerTM完成柴油机气道的三维实体造型和模具加工 ,使用三维流体动力学... 以实际产品为研究对象 ,提出了基于“CAD/CAM /CFD”的气道研制流程。研制出的气道已投入产品生产 ,发动机排放水平达到欧Ⅱ标准。本文使用三维工程设计软件Pro/EngineerTM完成柴油机气道的三维实体造型和模具加工 ,使用三维流体动力学软件FireTM 完成稳流试验台中气道 -气缸流动的三维数值模拟计算 。 展开更多
关键词 螺旋进气道 三维 数值模拟 CAD CAM CFD
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基于数值模拟的排气歧管优化策略 被引量：16
3
作者 陈征 张波 +2 位作者 尧命发 张雷 曾德林 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期51-56,共6页
在台架试验的基础上,采用一维发动机工作过程计算和三维CFD模拟技术研究了4缸柴油发动机各缸排气温度差异的影响因素。模拟结果表明:台架试验测量的各缸排温差异是受各缸工作过程、测量点位置和排气歧管结构的综合影响,其中排气歧管结... 在台架试验的基础上,采用一维发动机工作过程计算和三维CFD模拟技术研究了4缸柴油发动机各缸排气温度差异的影响因素。模拟结果表明:台架试验测量的各缸排温差异是受各缸工作过程、测量点位置和排气歧管结构的综合影响,其中排气歧管结构是主要的影响因素。排温测量点位置越接近排气门,越能反映缸内的热负荷状况。基于数值模拟结果,优化了原发动机排气歧管,并提出了排气歧管优化策略。 展开更多
关键词 内燃机 数值模拟 排气温度 排气歧管 优化策略
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通过进气道优化改进柴油机的性能 被引量：15
4
作者 赵长禄 周磊 +2 位作者 岳玉嵩 张付军 葛蕴珊 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期244-248,共5页
利用仿真软件FIRE建立了6V150柴油机进气道的三维仿真模型,在用稳流吹风实验验证了仿真的结果后,分析了进气道内部的三维流场,然后采用缩小气门杆后部气流停滞区的方法提高了进气道的流量,而且该方法对气缸盖布置及进气门结构的影响也... 利用仿真软件FIRE建立了6V150柴油机进气道的三维仿真模型,在用稳流吹风实验验证了仿真的结果后,分析了进气道内部的三维流场,然后采用缩小气门杆后部气流停滞区的方法提高了进气道的流量,而且该方法对气缸盖布置及进气门结构的影响也很小。最后,在仿真软件BOOST建立的整机仿真模型中,对柴油机的性能进行了分析。分析结果显示,在保证空燃比不变的前提下,在柴油机进气量增加的同时也加大其燃油量,可以提高柴油机的有效功率和指示平均有效压力(IMEP),改进了柴油机的动力性。 展开更多
关键词 进气道 柴油机 维数值仿真 流量系数 动力性
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一种研究发动机燃烧过程的多功能可视化实验装置 被引量：9
5
作者 刘增勇 高昌卿 +2 位作者 何邦全 孙家峰 姚春德 《热科学与技术》 CAS CSCD 2002年第1期66-70,共5页
介绍一种多功能可视化实验装置 ,本装置包括光学发动机、进气系统、光学系统、数据采集以及控制系统。利用本套装置可以实现对包括纯柴油、柴油 /天然气双燃料、醇类燃料以及进气添加惰性气体等多种情况的发动机喷雾、着火以及燃烧特性... 介绍一种多功能可视化实验装置 ,本装置包括光学发动机、进气系统、光学系统、数据采集以及控制系统。利用本套装置可以实现对包括纯柴油、柴油 /天然气双燃料、醇类燃料以及进气添加惰性气体等多种情况的发动机喷雾、着火以及燃烧特性进行可视化研究 ,同时本装置还可实现对燃烧过程的燃烧压力进行实时记录 。 展开更多
关键词 发动机 燃烧过程 多功能可视化实验装置 光学发动机 进气系统 数据采集 柴油机
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高速4气门直喷柴油机可变进气涡流的研究 被引量：9
6
作者 许俊峰 李玉峰 +2 位作者 李丽莉 许斯都 刘书亮 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期400-404,共5页
根据在压缩末期喷雾油束末端的撞壁速度与涡流速度的相对关系 ,建立了喷雾油束、燃烧室形状和涡流强度关系的数学模型 ,计算了某 4气门直喷柴油机随转速变化所要求的最佳涡流比 ;设计了带涡流控制阀的双进气道 ,在稳流气道试验台上对这... 根据在压缩末期喷雾油束末端的撞壁速度与涡流速度的相对关系 ,建立了喷雾油束、燃烧室形状和涡流强度关系的数学模型 ,计算了某 4气门直喷柴油机随转速变化所要求的最佳涡流比 ;设计了带涡流控制阀的双进气道 ,在稳流气道试验台上对这些气道的涡流比和流量系数随气道入口面积变化的影响进行了试验 ,结果发现 ,在 4气门直喷柴油机中 。 展开更多
关键词 可变涡流 4气门 柴油机 直喷柴油机 进气涡流 发动机
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车用柴油机进气道的优化计算与试验研究 被引量：8
7
作者 徐玉梁 杨跃滨 +3 位作者 祖炳锋 王岍 李德胜 丛玉坤 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期65-71,共7页
针对某车用柴油机改善进气的需求,通过结构分析与气道稳流试验对气道的宏观数据进行分析,并采用计算流体动力学(CFD)模拟分析方法,得到原始进气道流场的微观信息,发现气门流通截面、气道直流段、螺旋入口段和螺旋室等结构严重影响此进... 针对某车用柴油机改善进气的需求,通过结构分析与气道稳流试验对气道的宏观数据进行分析,并采用计算流体动力学(CFD)模拟分析方法,得到原始进气道流场的微观信息,发现气门流通截面、气道直流段、螺旋入口段和螺旋室等结构严重影响此进气道流通能力的提升。根据分析结论提出优化方案,并对优化后的气道进行CFD计算,结果表明优化气道内气体的流速连续稳定,多处流动损失消失。采用加工与直接修磨现有缸盖的方法快速对原始气道进行优化。气道稳流试验证明:优化后气道流量系数提高8%,涡流比降低18%。最终发动机台架试验表明:采用优化方案后发动机的排气温度明显下降,其动力性与经济性也有一定程度的改善。 展开更多
关键词 内燃机 车用柴油机 螺旋进气道 计算流体动力学 性能试验
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电磁驱动气门机构系统模型 被引量：11
8
作者 李莉 王希珍 +2 位作者 严兆大 居钰生 董尧清 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期11-14,19,共5页
电磁驱动气门机构是汽车电子控制技术的前沿课题之一。本文针对电磁驱动气门机构的特点建立了包括电磁铁及其机械部分的系统模型,考虑到磁性材料的特性,采用通过测量数据来确定模型参数的策略,并利用该模型对自行设计的电磁驱动气门机... 电磁驱动气门机构是汽车电子控制技术的前沿课题之一。本文针对电磁驱动气门机构的特点建立了包括电磁铁及其机械部分的系统模型,考虑到磁性材料的特性,采用通过测量数据来确定模型参数的策略,并利用该模型对自行设计的电磁驱动气门机构进行了仿真计算,得到了驱动电流和气门升程随时间变化的仿真结果,验证了该模型的正确性。 展开更多
关键词 内燃机 电磁驱动气门机构 模型 磁滞回路
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增压多缸柴油机各缸进气不均匀性的研究 被引量：18
9
作者 杜巍 孙伟华 刘福水 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期27-30,共4页
在某增压8缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,利用试验数据对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,计算和分析了不同试验工况下柴油机各缸进气流量的不均匀性。结果表明:在相同转速的情况下,各气缸进气量的大小... 在某增压8缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,利用试验数据对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,计算和分析了不同试验工况下柴油机各缸进气流量的不均匀性。结果表明:在相同转速的情况下,各气缸进气量的大小对比关系不随负荷的变化而变化,随着负荷的增加,各缸的平均进气流量增加,各缸的进气不均匀度增加;不同转速时,各气缸进气量的大小对比关系有所变化,进气不均匀度也不相同。 展开更多
关键词 内燃机 多缸柴油机 气缸压力 进气不均匀性 进气量
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四气门柴油机的可变涡流进气系统的试验研究 被引量：7
10
作者 吴志军 黄震 +1 位作者 李军 孙济美 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期74-79,共6页
设计开发了四气门柴油机单独进气道及四气门柴油机试验缸盖 ,分析了四种组合气道方案下关闭一个进气道对四气门柴油机进气道性能的影响 ,从而探求四气门柴油机的可变进气涡流系统的实现方法。在低速时通过关闭一个气道 ,可以形成四气门... 设计开发了四气门柴油机单独进气道及四气门柴油机试验缸盖 ,分析了四种组合气道方案下关闭一个进气道对四气门柴油机进气道性能的影响 ,从而探求四气门柴油机的可变进气涡流系统的实现方法。在低速时通过关闭一个气道 ,可以形成四气门柴油机的可变进气涡流系统。具体关闭哪个气道取决于气道的不同组合。 展开更多
关键词 可变进气涡流 稳流试验 四气门柴油机 进气系统 试验
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某柴油机燃烧系统数值仿真及改进设计研究 被引量：6
11
作者 尤国栋 苏铁熊 +2 位作者 孙利魏 王强 徐春龙 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1243-1250,共8页
以某高升功率柴油机燃烧系统为研究对象,首先采用AVL-Fire软件对燃烧过程进行了三维数值仿真,分别采用WAVE模型、Dukowicz模型以及旋涡破碎(EBU)模型描述雾化、蒸发以及燃烧过程。采用k-ε双方程湍流模型描述湍流流动,数值结果与实验值... 以某高升功率柴油机燃烧系统为研究对象,首先采用AVL-Fire软件对燃烧过程进行了三维数值仿真,分别采用WAVE模型、Dukowicz模型以及旋涡破碎(EBU)模型描述雾化、蒸发以及燃烧过程。采用k-ε双方程湍流模型描述湍流流动,数值结果与实验值对比验证了所采用计算模型的合理性,然后对原型机燃烧过程中的三维流动、传热以及燃油分布状况展开分析,得到了原型机燃烧系统的不足之处,在此基础上,根据高升功率柴油机对燃烧过程的要求,对燃烧室结构进行改进设计,并进行相应的三维数值仿真。改型前后的燃烧系统数值结果对比表明,燃烧室形状对燃烧系统的性能影响很大,改型后的燃烧系统在燃烧组织方面得到显著改进,放热率与有效功率得到明显提高。 展开更多
关键词 动力机械工程 柴油机 燃烧系统 数值仿真 优化
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内燃机进气道流场显示试验研究 被引量：5
12
作者 马宏伟 贺象 +2 位作者 张晶辉 徐春龙 刘胜 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期46-50,共5页
采用氢气泡流场显示技术,在水槽中对内燃机进气道内流动进行了试验研究。将若干发泡丝布置在进气道进口,接上电源电解水,在流道内拉出多层流面,利用激光片光源对流场打光,通过高清摄像机记录下流动图像。进气道内流动图像表明:由于进气... 采用氢气泡流场显示技术,在水槽中对内燃机进气道内流动进行了试验研究。将若干发泡丝布置在进气道进口,接上电源电解水,在流道内拉出多层流面,利用激光片光源对流场打光,通过高清摄像机记录下流动图像。进气道内流动图像表明:由于进气道方转圆和拐弯不够光滑,导致在进气道下游形成流向涡;此外,在进气道出口附近,气门杆后形成的回流堵塞也较大,这些均不利于进气道流通能力的提高。研究结果表明:氢气泡流场显示技术是一种简单有效的研究内燃机进气道内旋涡流动的新方法。 展开更多
关键词 内燃机 进气道 旋涡流动 流场显示 试验研究
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电液可变气门系统液压油路瞬时压力的分析 被引量：6
13
作者 韩志强 胡明艳 +2 位作者 赵家辉 田维 周洲 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期82-91,共10页
基于某型号船用柴油机电液可变气门系统的仿真模型,研究了回油电磁阀的开启斜率、最大开度限值、开启相位和供油压力对液压油路回油阶段瞬时压力的影响。研究结果表明:急降区的瞬时压力变化率几乎不受供油压力的影响,但随回油电磁阀开... 基于某型号船用柴油机电液可变气门系统的仿真模型,研究了回油电磁阀的开启斜率、最大开度限值、开启相位和供油压力对液压油路回油阶段瞬时压力的影响。研究结果表明:急降区的瞬时压力变化率几乎不受供油压力的影响,但随回油电磁阀开启斜率增加而增加,随开启相位的提前和最大开度限值的增加而减小;稳定区的波动方差随供油压力和开启斜率的增加而增加,随开启相位的提前和最大开度限值的增加而减小;自由下降区的瞬时压力变化率几乎不受回油电磁阀开启斜率、最大开度限值、开启相位和供油压力的影响。 展开更多
关键词 船用柴油机 液压油路 瞬时压力 压力变化率 波动方差
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柴油机螺旋气道结构参数对其流动特性的影响 被引量：5
14
作者 雷基林 申立中 +1 位作者 毕玉华 贾德文 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期87-92,共6页
针对柴油机复杂的螺旋进气道结构,在前期螺旋进气道的参数化设计方法研究的基础上,结合气道稳流模拟试验,建立不同结构的螺旋进气道流动仿真模型。采用计算流体动力学三维模拟的方法研究了螺旋进气道最小截面处的几何形状、螺旋段螺旋... 针对柴油机复杂的螺旋进气道结构,在前期螺旋进气道的参数化设计方法研究的基础上,结合气道稳流模拟试验,建立不同结构的螺旋进气道流动仿真模型。采用计算流体动力学三维模拟的方法研究了螺旋进气道最小截面处的几何形状、螺旋段螺旋半径和螺旋终止角等结构参数对气道流动特性的影响关系。研究结果表明:通过改变螺旋气道最小截面处外侧形状、增大最小截面积和改变螺旋段形状、增大螺旋半径,可增大气道平均流量系数,降低平均涡流比;改变最小截面处内侧形状和改变螺旋段螺旋终止角对气道流动特性的影响较为复杂,不呈现单调变化规律。 展开更多
关键词 内燃机 柴油机 螺旋进气道 流动特性 影响关系
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切向/螺旋进气道稳流实验与数值仿真 被引量：6
15
作者 付经伦 李向荣 杜巍 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1039-1042,1056,共5页
为了研究内燃机进气道及缸内的流动规律,并验证数值仿真在内燃机中流动的可行性,对典型的内燃机切向/螺旋组合进气系统的三维流场进行了稳流实验,并用商业软件F luen t数值仿真了实验条件下进气道及缸内流场.由文中给出的算法计算的涡... 为了研究内燃机进气道及缸内的流动规律,并验证数值仿真在内燃机中流动的可行性,对典型的内燃机切向/螺旋组合进气系统的三维流场进行了稳流实验,并用商业软件F luen t数值仿真了实验条件下进气道及缸内流场.由文中给出的算法计算的涡流比及流量系数与实验结果具有较好的一致性.通过仿真流场分析发现,随着气流逐渐远离气缸盖,垂直于气缸轴向的截面上速度分布越规整,越易形成单一方向的旋涡.研究结果表明,数值仿真可以较准确地得到直观的进气道和缸内流场,补充了稳流实验. 展开更多
关键词 内燃机 进气涡流 数值仿真 稳流气道实验
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车用柴油机4气门结构设计研究 被引量：4
16
作者 倪计民 高征 +1 位作者 王才峄 杜丽玫 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期357-362,共6页
运用-维气体流动模拟软件BOOST,对某公司的一款2气门柴油机改成4气门后的流动过程建立计算模型,对改型后柴油机的主要结构参数,如气门直径、气道直径、歧管直径、配气相位进行换气过程模拟计算.当该机采用直径分别为39.0 mm的进气门、3... 运用-维气体流动模拟软件BOOST,对某公司的一款2气门柴油机改成4气门后的流动过程建立计算模型,对改型后柴油机的主要结构参数,如气门直径、气道直径、歧管直径、配气相位进行换气过程模拟计算.当该机采用直径分别为39.0 mm的进气门、37.5～30.0 mm的渐缩进气道、53.0 mm的进气歧管、32.5 mm的排气门、23.0 mm的等直径排气管、32.5 mm的排气歧管时可以获得较好的换气性能.通过对配气相位进行改进和优化,可以在整个转速范围内得到较理想的换气性能. 展开更多
关键词 4气门 进气流量 气门结构设计 配气相位
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EFAST法在管路系统冲击响应中的应用研究 被引量：6
17
作者 汪宏伟 汪玉 赵建华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期197-199,共3页
介绍了傅里叶幅值灵敏度检验扩展法(EFAST)的基本理论,应用ANSYS-APDL建立了某型艇动力装置管路系统的参数化模型,利用MATLAB软件编制了应用傅里叶幅值灵敏度检验扩展法计算该模型的灵敏度程序,灵敏度分析计算结果表明,对本管路系统而言... 介绍了傅里叶幅值灵敏度检验扩展法(EFAST)的基本理论,应用ANSYS-APDL建立了某型艇动力装置管路系统的参数化模型,利用MATLAB软件编制了应用傅里叶幅值灵敏度检验扩展法计算该模型的灵敏度程序,灵敏度分析计算结果表明,对本管路系统而言,管路壁厚,弹性吊架的刚度、集中质量的大小及位置、弹性支撑位置对管路系统的冲击响应影响较大。该研究方法及结论为管路系统抗冲击优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 傅里叶幅值灵敏度检验扩展法 灵敏度分析 冲击响应 管路系统
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增压柴油机配气相位与凸轮型线的优化 被引量：10
18
作者 雷基林 张学文 +2 位作者 毕玉华 申立中 刘少华 《科学技术与工程》 2010年第32期7920-7925,共6页
针对某增压柴油机原机油耗高和配气机构存在的冲击、反跳问题,结合柴油机性能试验数据,建立了配气机构的运动学和动力学仿真模型,以及工作过程仿真模型。计算优化了原机配气相位和凸轮型线。研究结果表明:通过优化配气相位和凸轮型线,... 针对某增压柴油机原机油耗高和配气机构存在的冲击、反跳问题,结合柴油机性能试验数据,建立了配气机构的运动学和动力学仿真模型,以及工作过程仿真模型。计算优化了原机配气相位和凸轮型线。研究结果表明:通过优化配气相位和凸轮型线,在一定程度上提高了发动机在中高速下的动力性和经济性,改善了原机配气机构运动学与动力学特性,减缓了进、排气门开闭时的加速度冲击,消除了气门落座时的反跳现象。 展开更多
关键词 柴油机 配气相位 凸轮型线 性能 优化
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变工况下的发动机连杆动态应力与疲劳损伤分析 被引量：6
19
作者 骆清国 王旭东 +2 位作者 张更云 杨良平 冉光政 《车用发动机》 北大核心 2012年第4期53-57,共5页
以发动机曲柄连杆机构为研究对象,基于柔性多体动力学理论,建立了活塞、连杆、曲轴和飞轮的刚柔耦合动力学模型,分别计算了发动机稳态工况与变工况下的连杆应力,并对连杆危险节点的应力时间历程进行了雨流计数和疲劳损伤计算。结果表明... 以发动机曲柄连杆机构为研究对象,基于柔性多体动力学理论,建立了活塞、连杆、曲轴和飞轮的刚柔耦合动力学模型,分别计算了发动机稳态工况与变工况下的连杆应力,并对连杆危险节点的应力时间历程进行了雨流计数和疲劳损伤计算。结果表明,发动机在变工况运行时,连杆危险节点应力变化幅值相对稳态工况增大,加速了连杆的疲劳破坏。 展开更多
关键词 变工况 连杆 耦合 动态应力 疲劳损伤
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四气门天然气发动机缸内瞬态流场数值模拟 被引量：10
20
作者 张强 王志明 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期29-33,共5页
采用K-ε双方程模型对四气门天然气发动机进气道及缸内的瞬态流场进行数值模拟,模拟了发动机进气、压缩及燃烧过程。结果表明:四气门发动机缸内涡流由外向内形成;缸内平均湍动能强度在进气冲程中总体呈先增大后减小的趋势,压缩冲程中耗... 采用K-ε双方程模型对四气门天然气发动机进气道及缸内的瞬态流场进行数值模拟,模拟了发动机进气、压缩及燃烧过程。结果表明:四气门发动机缸内涡流由外向内形成;缸内平均湍动能强度在进气冲程中总体呈先增大后减小的趋势,压缩冲程中耗散作用使湍动能降低,但挤流作用使气缸中部的湍动能升高;进气过程中存在流动分层,为改善小负荷时发动机性能,天然气应尽可能在进气冲程中、后期进入气缸;缸内涡流中心的位置和气流速度梯度对火焰径向传播的均匀性有很大影响。 展开更多
关键词 内燃机 数值模拟 流场 进气涡流 湍动能
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