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第三章 空气压缩机的设计与优化改进研究
2.动态网格的划分
由于压缩机的进排气门和活塞进行配合运动，并且气缸内空间随曲轴转角不
断变化时也不断变化，因此压缩机进气过程的模拟，必须采用动网格技术。所谓
动网格技术应用在划分网格的部件之间存在着相对运动。其实现方法主要有：局
部网格重生成法、动态分层法、弹簧近似光滑法。
（四）配气正时分析
配气正时是应用在汽车发动机上的技术，研究表明，采用可变气门技术可明
显改善发动机充气性能，使发动机在各种工况下均保持最佳的充气效率。现代发
动机具有可变配气系统以便实时具有较好的充气量，其中，可变正时系统的驱动
主要分为凸轮和非凸轮驱动式两类。凸轮式主要是指机械凸轮形式，主要以其结
构简单、驱动效率高得到了更为广泛的应用。其变化过程是当进气门提前开启角
改变时，其滞后关闭角也相应改变，以得到较好的充气性能。这部分内容借鉴发
动机可变正时系统对气门式压缩机在不同转速下充气情况进行分析对比确定在不
同的工况下压缩机的正时情况。
由于进气门的关闭时刻对压缩机的充气性能影响最大。所以，这部分内容重
点研究进气门的关闭时刻。为了压缩机有较好的充气性及较小的脉动，这部分
内容对于初始数据初步确定进气门开启时刻为活塞到达上止后曲轴转角55°，
关闭时刻为活塞到下止点后曲轴转角35°，排气门开启时刻为活塞到达下止点后
100°，排气门关闭时刻为活塞到达上止点。在活塞与气门配合运动时应该避免
气门升程曲线和活塞位移曲线的干涉，图3-5为气门升程与活塞位移曲线。这部
分针对前文建立的压缩机计算模型，利用计算流体力学的CFD方法在6种不同转
速工况下调整配气正时参数，定量分析配气正时对压缩机充气性能的影响。
调节压缩机配气正时系统的主要是如何准确地确定压缩机在不同转速下的最
优配气正时参数。从已公开发表的文献资料来看，针对高速压缩机配气正时进
行详细三维CFD分析，进而确定最压缩机优配气正时的研究并不多见。这部分就
对此问题，利用CFD方法进行研究分析确定在不同转速工况下的最佳配气正时
参数。
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