流体力学在内燃机中的运用
工程流体力学在内燃机中，有许多的应用。在发动机气缸的进排气，燃油供给及喷油，增压装置，航空发动机或燃气轮机的扩压管与喷管中，都普遍用到了流体力学的知识。
首先内燃机中的流体如空气，燃料都是稳定流动的，或者近似于稳定流动。稳定流动即流体在流经空间任何一点时，其全部参数都不随时间变化。
在燃气轮机中，气体和蒸汽在管道内高速流动，然后利用高速气流冲击叶轮旋转而输出机械工。气体或蒸汽在流道内稳定流动，服从稳定流动能量方程。通过控制喷管的几何外形，控制初压被压，可以达到改变流体速度的功能。喷管分为减缩喷管，渐扩喷灌和缩放喷管，根据能量方程(h2-h1)+1/2(C2^2-C1^^^2)=0,配合及热力学第一定律并微分可得C dC=-v dp，可以写成dp/p=-kMa^2 dC/C (Ma为马赫数）。这表明，要使气流的速度增加，必须使气流在一定条件下膨胀，降低压力，火箭的尾喷管，汽轮机喷管都是运用了这个原理。而要活的高压气力，必须降低流速，可以运用在增压器和涡轮喷气发动机上。即对于超音速流体来说，扩压管可以继续增加流体速度，而减缩喷管会使流体速度降低；对于亚音速流体，减缩喷管可以是流体流速增加，想要是亚音速流体变为超音速流体，必须采用缩放喷管，是流体打到音速并继续加速。所以流体力学在航空航天发动机，燃气轮机中的意义十分重大。
在内燃机气缸中，气缸的进气形式也运用到了流体力学中的知识。在低排放燃烧系统中，首先由进气管造成强烈的 进气涡流，之后喷油器将燃料喷入气缸内，燃料会在窝里路的作用下沿气缸轴向产生上浓下稀的分层，并持续到压缩行程后期，可以保证火花塞附近是较浓的混合气；另一种进气过程中形成绕垂直于气缸轴线方向旋转的有组织的空气旋流，即滚流，或者说纵涡、横向涡流。滚流在压缩过程中变为许多小尺寸的滚流和湍流，可以大大改善混合气燃烧过程。通过气缸内产生的滚流或涡流，可以有效降低尾气有害排放物，提高发动机的经济性和动力性。
特别的在柴油机中，有直喷式燃烧系统和非直喷燃烧系统。
非直喷式燃烧系统包括涡流室式燃烧室和预燃室燃烧室。涡流室式燃烧室柴油机在压缩过程中，气缸内的空气受活塞挤压，经连接通道流入涡流室，形成压缩涡流。燃油顺着涡流方向喷入燃烧室，可以充分迅速的蒸发与气流混合。之后燃气通过连接通道进入主燃室，在活塞顶部再次形成强烈的涡流，与主燃烧室空气混合并完成整个燃烧过程。预燃室式燃烧室原理与涡流室式燃烧室相似。其中的区别在于通孔方向不同，从而在压缩形成期间燃烧室内形成的是无组织的紊流。
直喷式燃烧系统燃分为三种：浅盆形，深坑形和球形燃烧室。浅盆形燃烧室一般不组织涡流。深坑形燃烧室分为w形燃烧室和挤流口形燃烧室。w形燃烧室在活塞顶部有w形凹坑，可以帮助形成涡流；挤流口形燃烧室采用了缩口形的燃烧室凹坑，可以使挤流和逆挤流运动更加强烈，涡流和湍流可以保持更长的时间。求形燃烧室则以油膜蒸发混合为主，可以利用强进气涡流讲燃油喷涂到凹坑表面形成油膜。可见，依靠流体力学的运用，通过各种途径保持和加强气缸内的湍流或涡流可以使燃油与空气更充分的混合，从而能够到改善燃烧过程的目
的。
汽车的增压器原理与燃气轮机喷管相类似，以离心式压气机为例，首先在很短的呈收缩状的进口段新鲜充量沿着截面收缩的轴向进气道进入工作轮，压力下降，气流加速。气流进入高速旋转的工作轮叶片内，吸收叶轮的机械能，压力继续下降，速度和温度继续增加。空气能量的增加是由驱动轮的做功所转化的，机械工来源于涡轮。再扩压器和出气蜗壳的通道内，犹如两者的截面积增大，气体的大部分动能转变为压力势能，压力进一步升高，速度下降。
在内燃机中，进排气空气的流量的测量对于电控发动机的喷油规律与配气规律来说十分重要，常见的的空气流量计有热线式，热模式，涡轮翼片。其中卡门涡阶式流量传感器是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相关的电子线路等组成。当液体流经三角柱形旋涡发生体时，它的两侧就成了交替变化的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街，这些交替变化的旋涡就形成了一系列替变化的负压力，该压力作用在检测深头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号。与涡轮流量计相比，涡街流量计没有可动的机械零件，寿命长，维护量小，仪表系数稳定，容易在各种工作环境中保证精度。与差压式流量计相比：涡街流量计的量程范围大，压力损失小，精度也高，并且在测体积流量时不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，节流装置还必须与差压变送器配套使用，安装，维护极其麻烦，价格也较高。
综上所述，工程流体力学在内燃机中的应用十分广泛，是许多内燃机构造设计的基础，加强对流体力学的学习对于将来在内燃机行业中的学习与工作十分重要。
流体力学在内燃机中的运用
工程流体力学在内燃机中，有许多的应用。在发动机气缸的进排气，燃油供给及喷油，增压装置，航空发动机或燃气轮机的扩压管与喷管中，都普遍用到了流体力学的知识。
首先内燃机中的流体如空气，燃料都是稳定流动的，或者近似于稳定流动。稳定流动即流体在流经空间任何一点时，其全部参数都不随时间变化。
在燃气轮机中，气体和蒸汽在管道内高速流动，然后利用高速气流冲击叶轮旋转而输出机械工。气体或蒸汽在流道内稳定流动，服从稳定流动能量方程。通过控制喷管的几何外形，控制初压被压，可以达到改变流体速度的功能。喷管分为减缩喷管，渐扩喷灌和缩放喷管，根据能量方程(h2-h1)+1/2(C2^2-C1^^^2)=0,配合及热力学第一定律并微分可得C dC=-v dp，可以写成dp/p=-kMa^2 dC/C (Ma为马赫数）。这表明，要使气流的速度增加，必须使气流在一定条件下膨胀，降低压力，火箭的尾喷管，汽轮机喷管都是运用了这个原理。而要活的高压气力，必须降低流速，可以运用在增压器和涡轮喷气发动机上。即对于超音速流体来说，扩压管可以继续增加流体速度，而减缩喷管会使流体速度降低；对于亚音速流体，减缩喷管可以是流体流速增加，想要是亚音速流体变为超音速流体，必须采用缩放喷管，是流体打到音速并继续加速。所以流体力学在航空航天发动机，燃气轮机中的意义十分重大。
在内燃机气缸中，气缸的进气形式也运用到了流体力学中的知识。在低排放燃烧系统中，首先由进气管造成强烈的 进气涡流，之后喷油器将燃料喷入气缸内，燃料会在窝里路的作用下沿气缸轴向产生上浓下稀的分层，并持续到压缩行程后期，可以保证火花塞附近是较浓的混合气；另一种进气过程中形成绕垂直于气缸轴线方向旋转的有组织的空气旋流，即滚流，或者说纵涡、横向涡流。滚流在压缩过程中变为许多小尺寸的滚流和湍流，可以大大改善混合气燃烧过程。通过气缸内产生的滚流或涡流，可以有效降低尾气有害排放物，提高发动机的经济性和动力性。
特别的在柴油机中，有直喷式燃烧系统和非直喷燃烧系统。
非直喷式燃烧系统包括涡流室式燃烧室和预燃室燃烧室。涡流室式燃烧室柴油机在压缩过程中，气缸内的空气受活塞挤压，经连接通道流入涡流室，形成压缩涡流。燃油顺着涡流方向喷入燃烧室，可以充分迅速的蒸发与气流混合。之后燃气通过连接通道进入主燃室，在活塞顶部再次形成强烈的涡流，与主燃烧室空气混合并完成整个燃烧过程。预燃室式燃烧室原理与涡流室式燃烧室相似。其中的区别在于通孔方向不同，从而在压缩形成期间燃烧室内形成的是无组织的紊流。
直喷式燃烧系统燃分为三种：浅盆形，深坑形和球形燃烧室。浅盆形燃烧室一般不组织涡流。深坑形燃烧室分为w形燃烧室和挤流口形燃烧室。w形燃烧室在活塞顶部有w形凹坑，可以帮助形成涡流；挤流口形燃烧室采用了缩口形的燃烧室凹坑，可以使挤流和逆挤流运动更加强烈，涡流和湍流可以保持更长的时间。求形燃烧室则以油膜蒸发混合为主，可以利用强进气涡流讲燃油喷涂到凹坑表面形成油膜。可见，依靠流体力学的运用，通过各种途径保持和加强气缸内的湍流或涡流可以使燃油与空气更充分的混合，从而能够到改善燃烧过程的目
的。
汽车的增压器原理与燃气轮机喷管相类似，以离心式压气机为例，首先在很短的呈收缩状的进口段新鲜充量沿着截面收缩的轴向进气道进入工作轮，压力下降，气流加速。气流进入高速旋转的工作轮叶片内，吸收叶轮的机械能，压力继续下降，速度和温度继续增加。空气能量的增加是由驱动轮的做功所转化的，机械工来源于涡轮。再扩压器和出气蜗壳的通道内，犹如两者的截面积增大，气体的大部分动能转变为压力势能，压力进一步升高，速度下降。
在内燃机中，进排气空气的流量的测量对于电控发动机的喷油规律与配气规律来说十分重要，常见的的空气流量计有热线式，热模式，涡轮翼片。其中卡门涡阶式流量传感器是由设计在流场中的旋涡发生体、检测探头及相关的电子线路等组成。当液体流经三角柱形旋涡发生体时，它的两侧就成了交替变化的两排旋涡，这种旋涡被称为卡门涡街，这些交替变化的旋涡就形成了一系列替变化的负压力，该压力作用在检测深头上，便产生一系列交变电信号，经过前置放大器转换、整形、放大处理后，输出与旋涡同步成正比的脉冲频率信号。与涡轮流量计相比，涡街流量计没有可动的机械零件，寿命长，维护量小，仪表系数稳定，容易在各种工作环境中保证精度。与差压式流量计相比：涡街流量计的量程范围大，压力损失小，精度也高，并且在测体积流量时不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响，节流装置还必须与差压变送器配套使用，安装，维护极其麻烦，价格也较高。
综上所述，工程流体力学在内燃机中的应用十分广泛，是许多内燃机构造设计的基础，加强对流体力学的学习对于将来在内燃机行业中的学习与工作十分重要。