随着对汽车运行经济性的要求和排放限制的提高,对发动机燃烧系统的设计也提出了越来越高的要求,而湍流定容燃烧弹是一种模拟发动机燃烧的试验装置,可以有效的模拟发动机燃烧过程并进行全面的研究分析。湍流定容弹营造湍流方法主要分为三种:孔板法、进气法和风扇法。文中介绍了风扇法湍流燃烧试验系统组成以及功能原理,并且对系统中湍流弹内部流场的变化进行研究。设计四种不同叶形的轴流风扇并用数值模拟的方式分析其功能。得出风扇性能与扇叶的形状有关,在风扇的选择上应该劲量避免扇叶较小的以避免叶尖的乱流。轴流风扇能将风扇入口处的空气通过风扇旋转从风扇出口流出。轴流风扇产生的流速靠近风扇旋转轴的位置速度较快,在轴向方向流场速度基本相同。通过设立监测点,发现速度增长与时间成正比,风扇转速越大监测点速度增加的速率越大。将设计的最佳轴流风扇应用于湍流弹中呈正四面体分布,并对建立的模型进行网格无关性验证以及实验验证,证明建立的物理模型的可靠性。对湍流弹进行数值模拟分析,研究高压以及低压状态下轴流风扇以不同的转速进行营造湍流环境。分析湍流弹内部速度场以及湍流强度的变化规律。得出结论在湍流弹中周围区域速度较大,最大速度为1.8m/s;主要燃烧区域速度较小,在0-0.5m/s之间。而且在主要燃烧区域即容室内中心部位速度几乎不变,在靠近风扇位置速度逐渐增大;保持风扇转速相同初始压强越大流场在燃烧室主要燃烧区域的速度和湍流强度也越大;保持初始压强相同,风扇转速越大,燃烧室主要燃烧区域的速度也越大,但是湍流强度的变化不明显。在湍流区域稳定区域研究上,湍流稳定区域在低压的环境中其半径大小几乎大于容室内径的三分之一,当初始压强靠近0.4MPa时,稳定区域径率会小于三分之一;在高压的环境中湍流稳定区域半径大小的变化规律随着风扇强度以及初始压强增大而减小,但是风扇强度对湍流稳定区域半径的影响没有初始压强作用明显。当初始压强高于一定值时,湍流稳定区域半径会小于容室内径三分之一,不利于进行试验研究。所以在进行高压湍流燃烧时要进行控制环境的初始压强以及风扇转速。