本文關(guān)鍵詞：高強化柴油機性能優(yōu)化及可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配的仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著世界范圍內(nèi)石油資源的日益匱乏和需求者要求的日益提高,世界各大柴油機生產(chǎn)廠商都在不斷改進自己的產(chǎn)品以滿足下一代交通工具對柴油機功率密度和功率質(zhì)量比的要求。目前國內(nèi)設(shè)計生產(chǎn)的高強化柴油機在升功率、油耗和可靠性方面與國外同類機型還有較大差距。本文以國外某型高強化柴油機為研究對象,進行了該高強化柴油機性能的仿真研究與分析,并開展了高強化柴油機與可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配的研究。 本文首先針對柴油機各物理子系統(tǒng)進行了數(shù)學描述,建立了高強化柴油機工作過程的數(shù)學模型,采用一維不定常流描述進排氣系統(tǒng)的氣體流動。應用GT-POWER軟件全面建立了高強化柴油機的工作過程仿真計算模型,通過仿真結(jié)果和試驗數(shù)據(jù)的比較,驗證了仿真模型的可信性。在此基礎(chǔ)上進行了該高強化柴油機標定工況的工作過程仿真計算,對其標定工況下的主要性能指標進行了預測分析。 針對該高強化柴油機主要運行參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化研究。在確定了相關(guān)優(yōu)化變量和約束條件后,應用GT-POWER自帶的優(yōu)化工具建立了以標定工況下柴油機動力性最優(yōu)為目標的高強化柴油機性能優(yōu)化的仿真模型,計算結(jié)果表明:經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化后,該柴油機性能進一步提升。 針對高強化柴油機的性能要求,進行了高強化柴油機高增壓系統(tǒng)的方案論證,確定了該高強化柴油機采用單級高壓比可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)。應用可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的仿真計算模型,研究了可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)與高強化柴油機的穩(wěn)態(tài)匹配規(guī)律。通過仿真計算,分析和總結(jié)了可調(diào)葉片位置對柴油機性能的影響規(guī)律,建立了高強化柴油機與可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的聯(lián)合運行線。在此基礎(chǔ)上,獲得了全工況下可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的葉片位置脈譜。
【關(guān)鍵詞】：高強化柴油機 GT-POWER 仿真研究 性能優(yōu)化 可調(diào)渦輪增壓 匹配
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TK421
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 選題的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)、外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外先進高強化柴油機研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 柴油機與高增壓系統(tǒng)匹配研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本課題的研究工作13-14
• 2 高強化柴油機工作過程的物理數(shù)學模型14-28
• 2.1 增壓中冷柴油機的物理模型14-15
• 2.2 氣缸內(nèi)的工作過程數(shù)學模型的建立15-20
• 2.2.1 基本假設(shè)15
• 2.2.2 氣缸內(nèi)熱力過程的基本微分方程15-17
• 2.2.3 缸內(nèi)燃燒過程的數(shù)學描述17-19
• 2.2.4 進排氣閥的流量計算19-20
• 2.3 進排氣系統(tǒng)的數(shù)學模型20-24
• 2.3.1 一維非定常流模擬計算20-21
• 2.3.2 有限容積法計算模型21-23
• 2.3.3 中冷器參數(shù)的計算23-24
• 2.4 廢氣渦輪增壓器的數(shù)學模型24-27
• 2.4.1 渦輪增壓器的能量傳遞分析24
• 2.4.2 壓氣機特性參數(shù)計算24-26
• 2.4.3 渦輪特性參數(shù)計算26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 高強化柴油機工作過程的仿真計算分析28-43
• 3.1 概述28
• 3.2 發(fā)動機工作過程仿真軟件簡介28-29
• 3.3 高強化柴油機工作過程仿真模型的建立29-37
• 3.3.1 主要技術(shù)參數(shù)的選取29
• 3.3.2 工作過程仿真模型的建立29-31
• 3.3.3 模型的參數(shù)設(shè)置31-32
• 3.3.4 參數(shù)估算32-34
• 3.3.5 計算模型的主要輸入?yún)?shù)表34-37
• 3.4 高強化柴油機仿真計算模型的驗證37-38
• 3.5 高強化柴油機性能預測分析38-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 高強化柴油機性能優(yōu)化的仿真研究43-58
• 4.1 概述43
• 4.2 性能優(yōu)化的數(shù)學模型43-45
• 4.2.1 設(shè)計變量43-44
• 4.2.2 目標函數(shù)44
• 4.2.3 約束條件44
• 4.2.4 最優(yōu)化數(shù)學模型44-45
• 4.3 最優(yōu)化的計算方法45-46
• 4.4 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)的優(yōu)化46-52
• 4.4.1 壓縮比和噴油定時對柴油機性能的影響46-48
• 4.4.2 噴油定時和壓縮比聯(lián)合優(yōu)化48-49
• 4.4.3 配氣相位的優(yōu)化49-50
• 4.4.4 壓縮比、噴油定時和進排氣凸輪定時的四變量聯(lián)合尋優(yōu)50-52
• 4.5 進氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化52-54
• 4.5.1 進氣歧管直徑和管長的優(yōu)化52-53
• 4.5.2 壓氣機到中冷器之間管路管徑和管長的優(yōu)化53-54
• 4.5.3 進氣穩(wěn)壓腔容積的優(yōu)化54
• 4.6 排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化54-56
• 4.7 優(yōu)化前后柴油機性能對比分析56
• 4.8 本章小結(jié)56-58
• 5 高強化柴油機可調(diào)增壓系統(tǒng)匹配研究58-71
• 5.1 高強化柴油機高增壓系統(tǒng)選型論證58-60
• 5.1.1 方案一：高工況放氣系統(tǒng)58-59
• 5.1.2 方案二：低工況進排氣旁通系統(tǒng)59
• 5.1.3 方案三：增壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)59
• 5.1.4 方案四：可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)59-60
• 5.2 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)與高強化柴油機匹配的特點及要求60-62
• 5.2.1 壓氣機和柴油機的匹配61
• 5.2.2 渦輪和柴油機的匹配61-62
• 5.2.3 可調(diào)渦輪和壓氣機的匹配62
• 5.3 基于仿真模型的可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)匹配規(guī)律分析62-70
• 5.3.1 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配穩(wěn)態(tài)工況模擬方法62-63
• 5.3.2 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)對增壓壓力和空氣流量的調(diào)節(jié)效果63-65
• 5.3.3 可調(diào)葉片位置對高強化柴油機的動力性、經(jīng)濟性的影響65-68
• 5.3.4 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)與高強化柴油機匹配性能分析68-69
• 5.3.5 全工況可調(diào)葉片位置脈譜的確定69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 全文總結(jié)及工作展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 參考文獻73-75
• 作者簡歷75-76

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5 ;[J];;年期

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1 朱yN飛;李明海;;基于GT-POWER的柴油機配氣定時的優(yōu)化設(shè)計[A];第三屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集[C];2007年

2 成曉北;王兆文;覃軍;沈捷;鐘玉偉;黃榮華;;車用發(fā)動機冷卻系統(tǒng)水流分布試驗與模擬計算[A];2006年APC聯(lián)合學術(shù)年會論文集[C];2006年

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1 芮鵬;高強化柴油機性能優(yōu)化及可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配的仿真研究[D];北京交通大學;2007年

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5 李永平;高強化柴油機進氣系統(tǒng)對柴油機性能影響的仿真研究[D];北京交通大學;2010年

6 胡東;高強化柴油機燃燒室對燃燒過程及性能影響的仿真研究[D];北京交通大學;2012年

7 張晶;噴油系統(tǒng)參數(shù)對高強化柴油機燃燒過程影響的多維仿真研究[D];北京交通大學;2011年

8 孫朕;基于GT-Power的二甲基醚（DME）發(fā)動機性能仿真研究[D];重慶交通大學;2010年

9 朱義坤;基于GT-POWER的發(fā)動機特性與消聲器設(shè)計匹配研究[D];重慶理工大學;2009年

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