《HSDI柴油機霧化與排放特性:瞬態多維建模和數值研究》旨在研製用於內燃機設計和研究的計算機仿真優化工具，探索內燃機節能和降低有害排放的理論和方法。《HSDI柴油機霧化與排放特性:瞬態多維建模和數值研究》對於網格算法、多維建模、CAE／CAD集成化、燃油霧化以及排放等5方麵的研究進行詳細的描述。

第一，提齣瞭內燃機缸內復雜空間動態網格的生成算法，研製瞭用於多維模型的前處理器。提齣將缸內網格劃分成動態區和靜態區，分彆進行網格計算的方案；對動態區的網格提齣運動方嚮的網格增減方法；對於垂直氣門，采用氣缸截麵網格的插入方法；對於斜置氣門，采取動態網格的漂移計算等方法。

第二，改進內燃機KIVA仿真軟件代碼，進一步耦閤柴油機缸內多種物理和化學子模型，構建內燃機工作過程分析的多維模型。提齣雙精度算法，創建基於PC計算機硬件的柴油機缸內工作過程多維模型分析仿真平颱ICFD-CN。實驗錶明：多維模型能夠模擬缸內壓力、缸內放熱率和燃油消耗率，其變化趨勢與實驗吻閤較好，數值誤差小。在模擬缸內NOx和SOOT排放時，其變化趨勢與實驗吻閤較好。

第三，通過采用缸內性能等值綫和深度緩存消影算法，提齣基於內容、時間和空間3因素的多維模型計算結果提取和傳遞方法，提齣CAE／CAD集成化數據傳遞的重要圖形文件的設計方法，原創多維模型後處理可視化模塊代碼，設計圖形文件無限和有限命名方法，研製瞭內燃機多維模型仿真可視化係統，實現瞭HSDI柴油機工作過程多維模型分析CAE／CAD集成化。

此外，提齣瞭采用多維模型工具研究柴油機霧化和排放的方法。分析IISDI柴油機的霧化特性，獲得瞭1137型柴油機燃燒時噴射燃油不同狀態的時空分布規律，建立瞭1137型柴油機霧化特性與燃燒、排放以及柴油機經濟性和動力性的聯係。最後，獲得瞭1137型柴油機NOx和SOOT排放特性，給齣瞭1137型柴油機NOx和SOOT排放隨時間和空間的變化規律、SOOT的生成和氧化曆程，獲得瞭大量設計參數對於NOx和SOOT排放特性的影響規律。

總之，《HSDI柴油機霧化與排放特性:瞬態多維建模和數值研究》的網格算法研究結果解決瞭CAE分析中關鍵的網格計算和耦閤問題，在內燃機CAE分析和其他的數值計算應用領域都具有重要參考價值。多維建模研究結果對於內燃機設計和研究手段的現代化，對於我國節能和環保事業都是重要的科學支持。此外，對於計算機仿真、數值分析和計算流體動力學等學科走嚮應用也具有一定的推動作用。CAE／CAD集成化研究結果不僅是HSDI柴油機的CAE分析的重要技術支持，而且對於其他內燃機和其他工程領域的CAE技術、計算機應用的發展具有參考價值。

燃油霧化和排放研究結果不僅為提高柴油機燃油經濟性和滿足排放法規要求提供瞭策略和研究方法，而且還對於其他排放物、其他燃料內燃機的霧化和排放研究同樣具有重要作用。尤其是在特殊工況下的霧化和排放研究更能體現其價值，運用它會大大地減少試驗設備投資，節約試驗成本。