Abstract
本論文以一改良之二維光纖式雷射都卜勒測速系統，對一透明單缸四衝程引擎缸內流場，進行間接與直接長度尺度量測。實驗量測時引擎轉速為500rpm，壓縮比為4。為簡化缸內流場，活塞頂設計成平頂型，使燃燒室為盤餅狀。實驗量測點位於汽缸頭下方13 mm 之平面上，量測的速度分量為進排氣閥連線之方向。間接長度尺度量測係對固定量測點的三個不同速度分量進行量測，再使用整体平均法與循環解析法進行資料處理，得到擾動與紊流速度之時間相聯係數，進而獲得擾動與紊流時間與長度尺度。直接長度尺度量測係分別對橫向及縱向速度分量進行同時量測，再使用整体平均法進行資料處理，得到橫向及縱向空間相聯係數，進而獲得直接橫向擾動積分長度尺度及縱向擾動積分長度尺度。對橫向與縱向擾動積分長度尺度進行比較，可得到在壓縮上死點附近的引擎缸內流場，只是較具而非完全具有等方向性及均勻性。橫向及縱向擾動積分長度尺度對餘隙容積高度之無因次值有著相同的趨勢，而且在壓縮上死點擁有最大值，說明著非軸向之擾動積分長度尺度與餘隙容積高度並無正比關係存在，且在壓縮過程有側向膨脹之效應。藉由間接及直接擾動積分長度尺度之比較，可得到泰勒假說並不能完全適用於內燃引擎流場。要得到紊流流場之積分長度尺度，還是要進行兩點同時速度量測。藉由在等方向性的假設前提下所得到的簡化公式，可快速速估算壓縮上死點附近的擾動積分長度尺度。