Abstract
本論文主要針對引擎汽缸內滾流場的結構與活塞表面幾何形狀、燃燒室形狀及引擎轉速間的關係藉由數值模擬的手段來作細部的研究，主要目的在找出最佳的汽缸設計與操作條件以加強缸內滾流場的結構使其在活塞壓縮過程不被破壞而維持其強度，提昇缸內油氣的混合。本文中所採用的是美國 Los Alamos 國家實驗室所發展出之 KIVA-3V Release 2三維數值模擬程式來進行動態數值模擬，利用本實驗室之前所建立的汽缸網格加以修改，設計不同幾何形狀的活塞表面，並改變其燃燒室和轉速，觀察在不同曲柄角度下滾流場結構所受之影響，並與之前實驗室所發表論文中屋頂形燃燒室平頂活塞引擎的滾流現象作一比較，找出活塞表面形狀與滾流場現象及引擎內部流場各種特徵量的關係，以作為日後引擎活塞設計之參考。模擬結果顯示改變活塞形狀及燃燒室形狀對於缸內滾流場的產生有相當的幫助，並由一些特徵量證明改變活塞的深度對於缸內流場有較佳之影響，且採用屋頂形燃燒室所得之整體效能較採用平頂形燃燒室為佳，惟加深活塞深度將造成壓縮比減小促使引擎效率降低，故必須在兩者之間取得平衡。