發(fā)布時間：2017-10-28 09:03

  本文關(guān)鍵詞：二沖程船用柴油機掃氣試驗系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 掃氣 靜態(tài)穩(wěn)流試驗 PIV 內(nèi)窺鏡 數(shù)值模擬

【摘要】：二沖程柴油機由于結(jié)構(gòu)簡單、比功率大、運行安全等優(yōu)點，越來越多地被應(yīng)用于船用柴油機中，但與四沖程發(fā)動機相比，傳統(tǒng)二沖程柴油機由于掃氣時間短、進(jìn)排氣過程同時進(jìn)行，存在新鮮氣體與殘余廢氣嚴(yán)重?fù)交�，缸�?nèi)殘余廢氣系數(shù)大，掃氣質(zhì)量差等問題，與此同時掃氣效果是影響二沖程柴油機經(jīng)濟型與動機性的重要指標(biāo)之一，因此測量并掌握掃氣系數(shù)對于二沖程柴油機的設(shè)計至關(guān)重要。 本文進(jìn)行了大型二沖程船用柴油機掃氣過程仿真試驗臺架的設(shè)計，文中采用靜態(tài)穩(wěn)流掃氣試驗方案，測量掃氣口不同開度下的掃氣效果，采用PIV測速法測量氣缸內(nèi)氣流的速度，通過其軟件計算得出缸內(nèi)的流動狀態(tài)；采用皮托管測量氣缸頂部氣流速度，得到掃氣流量。在某一設(shè)定掃氣位置，活塞是固定不動的；掃氣口開度是通過活塞升降機構(gòu)控制的。試驗時離心風(fēng)機為試驗用氣缸供氣，，氣流經(jīng)過穩(wěn)壓箱的穩(wěn)壓達(dá)到試驗所需壓力，最后經(jīng)由掃氣箱進(jìn)入氣缸。在試驗方案設(shè)計中，采用了加有內(nèi)窺鏡的PIV進(jìn)行測量。依賴PIV設(shè)備強大的數(shù)據(jù)處理能力，可以很容易得到掃氣口不同開度下缸內(nèi)的流場圖。 為了驗證所設(shè)計試驗臺架的可行性，本文還對所設(shè)計臺架掃氣過程的流場采用Fire進(jìn)行三維模擬計算，計算模型包括掃氣箱、氣缸、排氣道。通過模擬計算測試過程中不同掃氣口開度下流場的速度、壓力值，不僅驗證了靜態(tài)穩(wěn)流掃氣試驗方案測量掃氣過程具有可行性，而且為PIV測點的布置提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：掃氣 靜態(tài)穩(wěn)流試驗 PIV 內(nèi)窺鏡 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U664.121
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 引言8
• 1.2 二沖程船用柴油機掃氣過程研究的重要性8-9
• 1.3 二沖程柴油機掃氣過程的測試方法9-10
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容10-12
• 2 二沖程柴油機掃氣過程測試方法及原理12-19
• 2.1 二沖程柴油掃氣過程常用的測試方法12-13
• 2.2 PIV 測量流場速度的基本原理13-15
• 2.3 皮托管測速的基本原理15-16
• 2.4 靜態(tài)穩(wěn)流掃氣試驗方法的原理及其優(yōu)勢16-17
• 2.5 試驗方案設(shè)計17-18
• 2.6 本章小結(jié)18-19
• 3 實驗室子系統(tǒng)功能及組成19-36
• 3.1 測量系統(tǒng)功能及組成19-24
• 3.2 試驗評價標(biāo)準(zhǔn)24-25
• 3.3 進(jìn)氣穩(wěn)壓系統(tǒng)功能及組成25-29
• 3.4 掃氣系統(tǒng)功能及組成29-31
• 3.5 控制系統(tǒng)功能及組成31-34
• 3.6 掃氣試驗臺架三維總成圖34-35
• 3.7 本章小結(jié)35-36
• 4 二沖程柴油機掃氣過程的數(shù)值模擬36-61
• 4.1 二沖程發(fā)動機掃氣過程數(shù)值模擬的發(fā)展與形勢36-37
• 4.2 本文所用軟件的相關(guān)介紹37-38
• 4.3 CFD 基本控制方程38-40
• 4.4 建立計算模型與劃分計算網(wǎng)格40-42
• 4.5 確定邊界條件與初始條件42-43
• 4.6 計算結(jié)果的分析43-59
• 4.7 本章小結(jié)59-61
• 5 全文總結(jié)與展望61-63
• 5.1 全文總結(jié)61-62
• 5.2 工作展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67

【相似文獻(xiàn)】

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