小型无人机用汽油机配气系统参数选择

通过调整进气歧管长度和配气正时,充分利用进气谐振效果,提高目标发动机在标定转速下的充气效率;进而提高该小型航空汽油机的动力性能。最后对目标发动机的经济性和动力性做出评价。     

谐振充气原理与可变进气管

发动机的扭矩和功率输出对该发动机的性能特点具有重大影响,这两项性能的优劣主要取决于发动机的充气效率。除了配气会影响发动机充气效率外,还有一个不容忽视的影响进气的因素就是进气管。本文介绍了谐振充气原理与可变进气管技术。     

二冲程汽油机数字式CDI点火系统的开发与研究

二冲程汽油机的点火提前角是一个十分重要的控制参数，为了提高发动机的性能，需要开发一种能随转速和负荷变化的数字式点火系统。本文的研究工作中，开发了一种随二冲程汽油机转速和负荷调整点火提前角的数字式CDI点火系统。在点火控制系统中，输入信号包括发动机转速信号、节气门开度信号、蓄电池电压、进气温度信号和发动机温度信号。发动机转速信号同时也作为点火基准信号。点火控制系统软件设计是采用开环控制和并行控制方法。     

矿用防爆柴油机进气性能的仿真

为研究进气总管与歧管参数对柴油机性能的影响,建立矿用防爆柴油机的GT-POWER模型,以6缸防爆柴油机为基础,改变进气管道的总管的长度与管径、进气歧管的直径进行仿真.研究结果表明:随着进气总管长度的增加,柴油机在不同转速下充气效率增加明显,燃油消耗量亦是如此;而进气总管直径的增加,不同的转速下充气效率在变大,燃油消耗量却在降低;进气歧管直径的增加与总管直径的增加效果相差不大.据此,对柴油机进行优化,样机模型在各转速下主要性能指标相比优化前均有一定提升.     

二甲醚复合燃烧发动机进气过程的数值模拟

为研究二甲醚和柴油复合燃烧时二甲醚与空气的预混特性,在某直喷柴油机上进行发动机进气过程的三维瞬态数值模拟。运用Fluent软件的动网格技术,分析发动机不同转速条件下气道-气门-缸内的压力、流速和湍流动能随曲轴转角的变化情况,并据此提出进气系统的改进思路。     

内燃机进气压力的频谱分析

提出了分析内燃机进气压力频谱特性的方法,研究了气缸数目不同的内燃机进气压力频谱特性,探讨了进气压力频谱特性与发动机充气特性之间的关系.结果表明:采用谐振型进气管能明显地改善发动机的充气特性.     

谐振进气管系统的分析方法

谐振进气管系主要应用在复合增压柴油机上.本文研究柴油机谐振进气管系的设计方法,建议同时采用声学法和特征线法来求取谐振进气管系的最佳尺寸,并使发动机在最大扭矩转速下获得最高充气效率的要求得以实现.此外,本文还讨论了进气谐振系统的各几何参数对气流波动特性的影响.运用本文所述的特征线方法计算充气效率,可使η_v的计算误差减少到3.5%以下.     

叶栅反推器几何进气角、压比对反推性能的影响

航空发动机叶栅反推器叶型参数与反推效率、流量系数之间的规律对于反推装置的设计具有重要意义。建立了外涵叶栅反推器的轴对称计算模型,给出了内涵计算域的有效处理方法。利用数值模拟手段研究了叶片几何进气角、外涵入口压比的变化对反推效率、流量系数等的影响规律,并将计算结果与可能得到的试验结果的数据点进行了比较。结果表明,计算结果与实验结果吻合。当β1γ小于30°时,随着几何进气角的增加,反推效率快速增加,流量系数则迅速下降;当30°β1γ55°时,反推效率和流量系数随压比的变化都有较大波动;当β1γ大于55°时,继续增大叶片几何进气角β1γ,流量系数和反推效率均大幅下降。反推效率随着压比的增大而降低。在较小几何进气角时,流量系数随压比增大而增大,在较大几何进气角时,流量系数随压比变化不大。     

双螺杆膨胀机泄漏过程的数值模拟与分析

利用PROE软件建立双螺杆膨胀机的三维几何模型并测量计算出基元容积、进气孔口面积、泄漏面积随阳转子转角的变化,进行几何参数分析.然后以几何参数为基础,根据能量和质量守恒定律建立热力学模型,模型综合考虑了进气节流、泄漏和实际气体状态方程.选择不同的运行参数仿真分析基元容积中工质质量,通过各泄漏通道的泄漏质量随转角的变化以及对螺杆膨胀机内效率的影响.研究发现,进气和膨胀初期的泄漏是影响螺杆膨胀机内效率的一大因素,接触线和齿顶与机壳内壁是螺杆膨胀机主要的泄漏通道,进气压力的提高和转速的减小都会增加泄漏质量.     

转子流道倾斜式的外驱旋转压能交换器性能研究

为提高外驱式旋转压能交换器性能，设计了转子流道倾斜式的外驱式旋转压能交换器，以能量回收效率和体积混合率为性能指标，利用商业CFD软件Fluent对模型求解计算，并与直流道外驱式旋转压能交换器模拟数据对比分析。结果表明，处理量相等的情况下，能量回收效率和体积混合率均随转子转速的升高而降低；同一转速下，转子倾斜角度改变，能量回收效率变化不超过0.04%，而对体积混合率有明显影响。研究结果对于提高外驱式旋转压能交换器设备性能具有一定指导意义。     

自动调节式发动机进气管试验

通过对４９２ＱＳ汽油机进气管的结构分析，设计带有节门的新型进气管，使其随转速的变化能自动打开或关闭，利用模拟计算的结果，在理论上进行分析对比，优化出最佳进气管。同时对原机的进气管也进行模拟计算。在此基础上对不同长度的进气管进行模拟计算，然后按优化的长度加工进气管，并设计了节门控制电路。最后对原机进气管和新设计的进气管装机进行实测。试验结果表明利用节门的打开和关闭可使发动机能兼顾高低转速时的性能指标     

涡轮增压发动机二冲程制动性能

考虑到进、排气管内的压力波与涡轮增压器对发动机进、排气过程的影响,应用GT-POWER软件建立一种二冲程制动工况下的涡轮增压发动机模型,并通过对发动机制动过程仿真计算,分析发动机转速、排气门开启时刻与发动机制动性能之间的关系.仿真结果表明,在排气门工作参数一定时,发动机制动转矩、制动功率随转速增加而增大;在排气门升程曲线、第二次开启发生时刻均一定时,对应每个发动机转速,均存在唯一的第一次开启发生时刻使得制动功率最大,而且该时刻随发动机转速而变化;在排气门升程曲线、第一次开启发生时刻均一定时,第二次开启发生时刻延迟,将使得压气机运行点趋近甚至超出喘振线.     

4190型船用中速柴油机配气相位优化仿真

以4190型船用中速柴油机为研究对象,利用MATLAB/Simulink软件建立柴油机工作过程仿真模型,通过仿真结果与实验数据的对比,验证模型的正确性。将该模型的配气相位偏移量进行由负到正的变化,得出其对柴油机功率、扭矩、燃油消耗率、缸内最高温度、最高爆发压力、NOx排放、排气温度、充气效率的影响规律。仿真结果确定了4190型柴油机最佳配气相位值:进气提前角66℃A;进气滞后角54℃A;排气提前角58℃A;排气滞后角56℃A。为4190型柴油机的性能优化改造提供了理论依据。     

大功率氢内燃机增压匹配与参数优化

氢内燃机是氢能源利用的有效方式之一,自然吸气的进气道顺序喷射式氢内燃机的功率密度比传统内燃机低,增压中冷技术是提高氢内燃机动力性能的重要手段. 基于一款9.73 L增压CNG发动机,针对采用氢燃料后的增压匹配难点建立了增压氢内燃机仿真模型,在此基础上完成了氢内燃机增压匹配并对压缩比和进气门开启角度进行了优化. 最终的性能预测结果表明:氢内燃机最大扭矩890 N·m,比增压前提升了1倍,增压后有效热效率提升7%~15%,主要排放物NO_x比排放呈降低趋势;参数满足公交车辆对大功率氢内燃机的要求.      

四气门柴油机两进气道的相互干扰——对缸内涡流的影响

利用测得的四气门柴油机气门口三维流场,分析了进气门出口流场产生的缸内空气动量矩流率,揭示了四气门柴油机两进气道的相互干扰对缸内空气动量矩流率影响的变化规律,四气门装油机两进气道相互干扰,对缸内空气动量矩流率产生较大影响,相互干扰的程度取决于各气道的自身结构,两气道之间的相互位置及气门开度。     

排气管结构对多缸增压柴油机进气不均匀性的影响

作者在某V型8缸柴油机性能试验和多个气缸压力测量的基础上,对该柴油机的一维性能仿真计算模型进行了标定和校核,并应用验证后的模型计算和分析了该柴油机采用脉冲增压排气管、等压增压排气管、MPC排气管时各缸进气流量的不均匀性及其差异.结果表明:采用不同的排气管结构时各缸进气不均匀度的差异很大,采用等压、MPC排气管时的进气不均匀度比较接近,而采用脉冲排气管时的进气不均匀度比前两者小得多.     

内燃机中一维非定常流动计算的特征线法与有限体积法的比较

用有限体积法和特征线法分别计算了一台非增压１０缸柴油机的进排气压力波和一台６缸增压柴油机的涡轮入口及压气机出口压力,并与其相应的测量结果对比．结果表明：高速时以上两种方法计算的进气压力波与实测值均存在较明显的偏差,涡轮入口和压气机出口压力、排气压力波和低速时进气压力波均与实测值吻合较好,与特征线法相比,有限体积法计算的压力波更能反映高频部分的变化．还分析了两种方法对网格密度的依赖性和质量守恒计算误差,显示有限体积法均优于特征线法．     

4气门直喷式柴油机进气系统研究及设计

分析了 4气门直喷式柴油机进气系统的技术特点和设计要点 ,详细阐述了 4气门进气系统在提高进气量、改善油气混合和可变涡流强度等方面的优点 通过对 4气门进气系统不同进气道组合的比较 ,指出长切向气道与短螺旋气道的组合有利于产生较大的进气涡流 结合缸盖设计 ,讨论了气门的布置方式及配气机构的设计 4气门柴油机辅以增压、高压燃油喷射和废气再循环等技术的支持和匹配 ,可以改善燃烧、净化排放 ,提高动力性和经济性 ,满足未来更严格的排放法规     

双进气道柴油机可调涡流进气道匹配规律

研究双进气道柴油机进气道的涡流比和流量系数对进气涡流调节规律的影响.在稳流气道实验台上,对两种典型的双进气道柴油机的切向气道、螺旋气道的进气流动特性和进气涡流调节特性进行试验,采用横挡板遮挡切向气道入口方式调节进气涡流.试验结果表明,在一定范围内,涡流比和流量系数之间存在线性折中关系.通过数学公式的推导和分析可知:在对柴油机的两个进气道进行匹配时,如果要拥有良好的进气涡流可调性,被调进气道流量系数应取较大值,涡流比应取较小值,不调节进气道的涡流比应取较大值.     

以R123和R245fa为循环工质的车用余热回收系统的(火用)分析

针对以R123和R245fa为循环工质的车用有机朗肯循环余热回收系统,结合重型车用柴油机的试验数据针对系统进行焖（火用）分析.分析结果表明对于R123系统,在不同的发动机转速下,系统焖（火用）效率随着蒸发压力和发动机负荷增大逐渐增大,但是增长速率均逐渐减小.对于R245fa系统,在不同的发动机转速下,系统焖（火用）效率随着蒸发压力的增大先增大后减小,随发动机负荷的增大逐渐增大.蒸发器是提升中温有机朗肯循环系统系统焖（火用）效率的关键,合理选择及设计系统蒸发器将能够有效提高系统焖（火用）效率.