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在内燃机中,缸内空气运动会直接影响发动机缸内的燃烧状况,从而影响发动机的经济性、动力性以及排放特性。而决定这些因素的关键是内燃机中气道的性能。通过气道稳流试验测量获得内燃机进气道的滚流比、涡流比、流量系数等,从而对气道性能进行评价,是目前国内外内燃机开发广泛采用且行之有效的方法。目前,气道稳流试验评价方法有Ricardo、FEV、AVL以及SwRI等多种,但尚未存在一个公允的标准,在对滚流的测试及评价方面体现的尤为明显。比较不同滚流测试评价方法,直接测量方法的滚流强度测量结果会在某个气门升程时产生跃升,且测量结果偏大,较其他测量方法有很大差异。鉴于此,本课题对汽油机缸内滚流直接测量方法的测试装置进行了可视化处理,以自主开发的气道稳流试验台为基础,利用PIV技术研究稳态滚流的测试过程中流场的微观结构及其变化规律,阐明了模拟缸套结构参数对气道滚流比测量结果的影响规律,深入理解不同测试方法的特性,从而更有利于指导气道性能的评价和开发。试验研究表明,不同结构参数的模拟缸套内流场结构在气门升程达到一定范围时都会发生变化,形成大尺度逆时针滚流,并且会导致缸内各测量截面滚流比曲线斜率增大。同时,缸套的出气口面积严重影响着缸内流场滚流比的数值及其变化规律。并且缸内不同区域的流场受缸套出气口面积影响的程度不同。当出气口面积较小时,缸套内形成挤流,促进流场滚流比快速增强;而大的出气口面积会抑制模拟缸套内滚流的发展。其中出气口附近截面内滚流比受其影响最大,对于出气流通面积为1/4缸套底面积的模拟缸套A而言,出口附近截面内滚流比出现非常高增幅的跃升,跃升后滚流比的增幅达到2.77。气道稳流试验模拟缸套内滚流比的变化规律从根本上受角动量守恒支配,缸套形状与滚流比产生增幅过高的跃升现象存在本质的联系。