二冲程船用柴油机扫气过程CFD模拟分析的开题报告.docx

二冲程船用柴油机扫气过程CFD模拟分析的开题报告

一、选题背景及意义

目前，二冲程船用柴油机已经成为船舶工业中的主流动力设备，其成功应用于商船、渔船、军舰等领域。而二冲程柴油机的性能与环保问题一直是人们关注的热点问题。扫气过程是二冲程柴油机工作过程的主要环节之一，其优化可以提高柴油机的性能和可靠性。为此，开展二冲程船用柴油机扫气过程的CFD模拟分析，对于柴油机的研究与开发具有非常重要的意义。

二、研究内容及方法

本研究将采用CFD（computationalfluiddynamics，计算流体力学）数值模拟方法，对柴油机扫气过程进行模拟分析。具体内容如下：

1.建立柴油机扫气过程的数学模型，包括柴油机工作过程、气缸内部初始状态、喷油系统等因素的综合考虑。

2.利用CFD软件对柴油机扫气过程进行数值模拟，得到扫气过程中气缸内气体运动状态、压力、温度、质量分数等多个物理量的分布规律。

3.分析不同扫气过程参数（如进气道截面形状、进气道角度、进气道长度等）对柴油机性能影响的规律，并得出优化方案。

4.验证CFD模拟结果的准确性，与实验数据进行对比分析。

三、预期成果及意义

1.建立二冲程船用柴油机扫气过程的数学模型，为后续研究提供基础。

2.探究不同扫气过程参数对柴油机性能的影响，并提出优化方案，通过实验验证，为柴油机的研究与开发提供理论和实践基础。

3.提高CFD软件在柴油机模拟分析中的应用水平，为相关领域的CFD研究提供参考。

四、研究计划和进度

1.研究方法的选择和评估：完成。

2.研究所需数据资料的搜集和整理：待完成。

3.对柴油机扫气过程的数学模型的建立：待完成。

4.建立CFD数值模拟程序：待完成。

5.对数值模拟结果的分析和优化：待完成。

6.研究报告的撰写：待完成。

七、参考文献

1.肖凡,梅春波.基于CFD的柴油机燃烧过程模拟分析[J].浙江汽车,2021,29(3):45-48.

2.王小明,张小兵.船用柴油机扫气过程CFD数值模拟及实验研究[J].船海工程,2020,49(5):71-75.

3.RichardK,RachelP.ComputationalFluidDynamicsinMarineandOffshoreEngineering[M].2nded.BocaRaton,FL:CRCPress,2021.