Abstract
本論文利用美國 Los Alamos 國家實驗室發展出之 KIVA 三維模擬程式，對一透明單缸四行程引擎進行流場分析； 並改良 KIVA 程式，加入閥門進氣及活塞環漏氣邊界條件，以期提高預測真實性。引擎缸內流場的研究可分為實驗與數值模擬兩方面進行， 實驗能夠得到接近實際情況下的結果， 但是受到流場具循環變異性的影響，若須知道每一瞬間的流場特性分佈， 需要極高的取樣頻率和龐大的資料處理能力，而且只局限於局部點面的流場狀態， 無法同時得到整個不穩定流場隨時間與空間的分佈情形，尚且實驗技術及設備的建立均需相當的時間及人力物力財力。 故如欲對缸內整體流場結構進行研究， 電腦數值模擬是為一相當適宜的研究工具，當然其前提是須能準確模擬實際狀況。本論文以 KIVA 三維模擬程式對一單缸透明引擎進行速度場模擬， 調整程式的參數及加入新的邊界條件進行流場預測。 結果發現在漏氣邊界條件存在時，最大缸壓會比在無縫隙流邊界條件下低 65 ﹪左右，而且壓力最高點不在上死點， 提前了約十餘度曲軸角度，和實驗量測所得之汽缸壓力變化趨勢相似。 缸內流場狀態亦與單一進氣邊界條件存在下的情形大不相同，顯示活塞環漏氣所造成的影響不可忽視。 同時亦從模擬過程中瞭解到，正確的邊界條件設定是數值方法求解的最主要條件， 適切的設定邊界條件可確保數值解的存在與收斂，因此進行數值模擬研究時，邊界條件理論及數值格點建立將是首要的工作之一。