Flow and Combustion in Reciprocating Engines pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Kamimoto, T. 编

出品人:

页数:420

译者:

出版时间:

价格:$ 145.77

装帧:HRD

isbn号码:9783540641421

丛书系列:

图书标签:

发动机
燃油流动
燃烧
往复式发动机
流体力学
热力学
内燃机
发动机技术
燃烧过程
气体动力学

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具体描述

Optimization of combustion processes in automotive engines is a key factor in reducing fuel consumption in conventional and advanced gasoline and diesel engines. This volume investigates and describes flow and combustion processes in diesel and gasoline engines. It consists of eight chapters written by world experts from industry, government laboratories and academia. Each of the chapters is self-contained and, therefore, independent from the other in that it covers its central theme in depth, although prior knowledge of the fundamentals remains a prerequisite. The book bridges a serious gap between conventional textbooks and the significant technological breakthroughs presented in worldwide conferences during the last ten years on direct-injection gasoline engines, advanced diesels and homogeneous-charge compression-ignition engines. As such, it is an essential reference text for engineers involved in research and development in global automotive and consultancy companies, research engineers involved in fundamental and applied research on various aspects of the flow, mixture preparation and combustion in reciprocating engines. The authors are eminent researchers from universities and industry.

好的，这是一本关于发动机燃烧理论和流体动力学的专业书籍的简介，重点阐述其核心内容和目标读者群，完全不提及您提供的书名： --- 书籍简介：内燃机性能优化与燃烧机理探究导论：理解复杂系统中的能量转换本书旨在为深入理解现代往复式发动机内部复杂的热力学过程、流体动力学现象以及燃烧化学反应提供一个全面且系统的框架。在当前全球对能源效率和排放控制日益严苛的背景下，精确掌握发动机内部气流组织、燃料喷雾雾化、混合气形成以及火焰传播机制，是实现下一代高性能和低污染发动机设计的关键。本书超越了基础的热力学公式应用，着重于将先进的计算方法、实验测量技术与实际工程应用相结合，为研究人员、设计工程师和高级技术人员提供一份深度参考资料。第一部分：往复式发动机中的流体动力学基础本部分聚焦于发动机气缸内部流场的复杂性，这是决定燃烧效率和排放特性的基础因素。章节一：进气与排气过程的流体物理详细探讨了进气歧管设计、气门正时对进气充量（Volumetric Efficiency）的影响。内容涵盖了进气道内的流动分离、湍流结构形成，以及进气脉冲效应如何影响气缸内的残余气体和新鲜充量的混合。重点分析了不同冲程阶段的气流惯性效应和压力波动，特别是高转速工况下的流动特性。章节二：缸内瞬态流动与湍流建模深入剖析了活塞运动对气缸内形成复杂涡流（Swirl and Tumble）的影响。我们引入了现代计算流体力学（CFD）方法，如雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）模型，来描述湍流运动。讨论了湍流强度和尺度如何影响燃料的均匀混合和燃烧速率。特别关注了高压缩比发动机中，由几何形状和进气策略诱导的宏观和微观湍流场的演变。章节三：喷射与雾化的物理过程针对直接喷射技术（DI），本章详细分析了高压喷射器中的喷雾形成过程。研究了液体破碎机制，包括剪切破碎、弹道破碎和空化效应。探讨了燃料雾滴的初始速度分布、粒径谱分布，以及这些参数在进入高温高压环境后如何迅速蒸发和混合。对比了不同喷雾角度、喷射压力对雾化质量和混合均匀性的影响。第二部分：燃烧过程的化学动力学与热力学本部分将焦点从流体运动转向能量释放的核心环节——化学反应和火焰传播。章节四：燃烧反应机理与污染物生成系统梳理了碳氢燃料（如汽油、柴油和替代燃料）在高温高压下的氧化反应路径。详细介绍了自由基化学、链式反应和稳态假设的应用。特别关注了燃烧过程中关键中间产物（如醛、酮、PAHs）的形成，这些是生成氮氧化物（NOx）、未燃碳氢化合物（UHC）和颗粒物（PM）的前驱物。章节五：火焰传播与燃烧模式区分并分析了不同的燃烧模式，包括：预混火焰（如理想的均相爆炸）、扩散火焰（如柴油机中的扩散燃烧）以及介于两者之间的预混-扩散混合燃烧（如分层稀薄燃烧和均质充量压燃HCCI）。对于每种模式，深入讨论了火焰速度、熄火极限和爆震敏感性。对爆震现象的物理化学机制进行了深入剖析，包括延迟点火、自燃焦点形成和压力波的传播。章节六：热力学分析与能量平衡应用高级热力学原理来计算燃烧过程中能量的有效释放和损失。本章涵盖了绝热火焰温度计算、反应平衡分析以及实际循环过程中的热量传递。重点讨论了热损失路径——通过气缸壁、活塞顶和气门的热传导，以及这些损失对热效率的影响。引入了先进的有效压缩比概念来评估实际热力学性能。第三部分：实验诊断与计算建模的应用本部分强调了理论与实践的结合，介绍了现代发动机研究中不可或缺的工具。章节七：先进的缸内诊断技术介绍了一系列非侵入式和侵入式实验技术，用于在发动机运行条件下测量关键参数。详细说明了激光诱导荧光（LIF）技术在追踪活性自由基分布中的应用，粒子图像测速（PIV）在绘制瞬态流场中的作用，以及拉曼光谱在原位测量温度和组分浓度上的优势。讨论了在线取样和快速响应传感器的局限性与校准方法。章节八：计算流体力学（CFD）的工程实践提供了构建准确发动机CFD模型的实用指南。从网格生成（特别是处理移动边界如活塞和气门）到选择合适的湍流模型和化学动力学求解器，进行了详尽的阐述。重点讨论了如何将详细的喷雾模型和火焰传播模型（如详细或简化化学机制）耦合到求解器中，以及后处理技术，以有效地从大量模拟数据中提取工程见解。章节九：面向未来的性能提升策略基于前述的流体和燃烧机理分析，本章展望了提高发动机性能的途径。探讨了如何通过优化进气/排气策略、采用先进的喷射技术（如超高压或多段喷射）以及探索新型燃烧概念（如均质压燃HCCI、反应式压燃RCCI）来降低热效率损失和减少污染物排放。目标读者本书适合于机械工程、热能工程、航空航天工程以及化学工程领域的研究生和博士生，是相关课程的高级教材。同时，它也是汽车、船舶动力设备制造企业中从事发动机研发、性能调校和排放控制工程师的必备参考书。对内燃机基础理论有一定了解，并希望向深入的机理分析和前沿研究迈进的专业人士，将从本书中获益良多。 ---