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申请/专利权人：北京理工大学

摘要：本发明公开了一种分析GDI汽油机油气空间分布特性的燃烧室分区方法，属于发动机技术领域，依据燃烧室结构和火焰空间发展过程采用火花塞区域、燃烧室中心区域、燃烧室余隙区域并结合空间坐标4象限的9区间划分方法，可以精准确定燃烧室内适宜燃烧的混合气分布具体空间位置，进一步分析油气空间分布、缸内流场、燃烧进程之间的协同关系，提供可靠的直喷汽油机油气空间分布特性的分析手段。

主权项：1.一种分析GDI汽油机油气空间分布特性的燃烧室分区方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用CFD软件CONVERGE建立缸内直喷汽油机CFD计算模型，并根据模型几何特征参数提取燃烧室的中心区域半径RS，气缸半径RB，其中燃烧室的中心区域半径根据燃烧室实际形状确定，对于半球形燃烧室，该值为气缸中心到半球形穹顶边缘的距离，对于其他构型燃烧室，RS＝0.85*RB；提取固定边界缸盖下表面中心坐标xc，yc，zc，并移动全局坐标系xyz使xc，yc，zc为坐标系xyz原点0，0，0；提取当前坐标系下火花塞电极间隙中心位置坐标xsp，ysp，zsp；步骤2、根据步骤1所提取的特征参数和全局坐标系xyz，建立空间分区所需函数，包括用于表征着火稳定性的火花塞区域提取函数、用于表征火焰快速发展过程的中心区域提取函数和用于表征火焰后期发展过程的余隙区域提取函数；步骤3、将包含流动、喷雾、燃烧过程在内的CONVERGEHDF5格式.out计算数据文件导入CFD后处理软件TECPLOT，每个计算时间步内的网格节点坐标和节点上计算变量数值按照一定的顺序排列，其中包含混合气当量比Equiv_Ratio的计算变量和表示包含气缸壁、活塞顶面、缸盖下表面围成的缸内工作区域计算区域序号均在步骤1内完成在.out文件中的数据导出设置；步骤4、在TECPLOT中编辑用户自定义公式SpecifyEquation计算得到步骤2中空间分区函数需要的分区划分特征距离的中间变量L1、L2，并添加至步骤3得到的网格节点数据中；步骤5、在TECPLOT中使用网格消隐ValueBlanking功能，对网格节点位置xi和yi、不包含进排气道的燃烧室计算区域指示序号、以及步骤4得到的特征距离L1、L2进行空间分区提取函数的条件运算，筛选出节点位置满足9分区中某一分区空间分布范围内的网格子集；步骤6、在TECPLOT中使用提取区域数据功能ExtractBlankedZones，根据步骤5得到的满足分区空间范围条件的网格子集进行计算变量数据提取；步骤7、对步骤六提取到的分区区域网格数据进行质量加权平均Mass-WeightedAverage处理，获得包含混合气当量比在内的计算变量的区域平均值步骤8、通过编写并执行宏命令的方式自动重复步骤5至步骤7，直至完全提取出9个分区区域的混合气当量比平均值，通过比较9个区域内混合气当量比平均值的差异得到燃油在燃烧室内的空间分布状况。

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