| 研究概要 |
数値シミュレ-ションの手法が,内燃機関における非定常ガス流動現象の解析あるいは予測に利用され,実際機関の現象分析や,開発設計に活用される状態に近づきつつある.これらの活用には予測精度の向上が努力目標と思われる.数値シミュレ-ションにおける問題点の一つは,温度,圧力,流速,乱れなどの値を求める際の,式の離散化に伴う偽拡散(数値拡散)による予測精度の低下である.したがって偽拡散の少ない計算手法を用いた解析を行い,本年度は以下の成果を得た.
1.吸・排気管内一次元非定常ガス流動の解析については,特性格子を用いた特性曲線法による流動特性予測プログラムに,ガス粒子の軌跡を追跡する手法を組み込んだ.すなわち圧力,流速計算用格子と,エントロピ-,温度計算用格子とを二重に用い,温度計算における偽拡散の全くない手法を完成させた.この手法を用いて,短形波的な圧力変化を発生できる装置を用いた実験結果と計算結果の比較を行い,圧力,温度変化の計算精度を確認した.さらに,EGRを行った際の吸気管内ガス温度の変化,ガス温度の影響を受けやすい吸・排気管端より放出される吸・排気音圧の予測計算を実施し,予測精度を確かめつつある.
2.多次元圧力波伝ぱ現象の解析については,吸・排気管内の三次元非定常流動場を対象として,圧力波の伝ぱ現象と流動低抗とを同時に定量的に予測する手法を検討し,膨張型消音器に模した二次元モデルを対象に,吸気管内の実際の流動状態を与えて,音圧特性,流動低抗値を求め,三次元の流動計算に拡張するための目途を立てることが出来た.
3.三次元流動における乱れ,成分ガス濃度の拡散現象解析スキ-ムについては,運動量および濃度の保存式等の中の対流項,拡散項の値の分析から,偽拡散の低減の方策の検討を試みている.
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