本文關(guān)鍵詞：基于GT-POWER的渦輪—活塞式二沖程柴油機(jī)熱力分析與仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著柴油機(jī)循環(huán)效率、熱效率、燃油經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)的不斷提高，多種復(fù)合柴油機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。本文通過對(duì)Hyperbar增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、絕熱渦輪復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)深入分析研究，在增壓二沖程柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合燃?xì)廨啓C(jī)特性提出新型的復(fù)合式二沖程柴油機(jī)，該復(fù)合方式為渦輪-活塞式。并運(yùn)用火用分析方法和GT-POWER應(yīng)用軟件對(duì)其作了熱力學(xué)分析及仿真優(yōu)化，從而確定最佳的渦輪-活塞布置方案。在熱力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)補(bǔ)燃室和動(dòng)力渦輪在此復(fù)合柴油機(jī)中不同的布置方式，提出了7種可能滿足本復(fù)合柴油機(jī)設(shè)計(jì)要求的方案；通過對(duì)整體發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行模塊分析，并在GT-POWER仿真軟件中搭建所選某增壓二沖程柴油機(jī)的模型，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)校核所建模型；除此之外，針對(duì)原機(jī)模型，運(yùn)用熱力學(xué)理論對(duì)渦輪-活塞式二沖程柴油機(jī)并聯(lián)模式和串聯(lián)模式進(jìn)行了規(guī)律性探究，并提出了可行性并聯(lián)模式5種方案、串聯(lián)模式2種方案；針對(duì)上述7種方案建立了仿真模型，并經(jīng)過仿真計(jì)算和結(jié)果優(yōu)化性分析，在滿足復(fù)合柴油機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下，最終確定了兩種滿足本文柴油機(jī)設(shè)計(jì)要求的方案。 整體發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行仿真模型建立的過程中，本文通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分塊建模，大致可以分為增壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、曲軸箱、缸內(nèi)燃燒模型等幾大部分，從而實(shí)現(xiàn)從理論上對(duì)整體發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真實(shí)現(xiàn)，在此過程中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和環(huán)境變量的設(shè)置尤為重要，需要經(jīng)過反復(fù)運(yùn)行，并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模型運(yùn)行后發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)爆壓、單位曲軸轉(zhuǎn)角壓力升高度、平均有效壓力等重要結(jié)果作為參照，，對(duì)模型進(jìn)行修改和調(diào)整。為了滿足仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基本一致，本文所搭建的某增壓二沖程的模型運(yùn)行相對(duì)誤差限制在3%以下。除此之外，鑒于渦輪增壓器與柴油機(jī)之間為氣動(dòng)聯(lián)接，增壓器與渦輪之間互平衡不受外界影響，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)模型校核過程渦輪增壓器調(diào)節(jié)較為復(fù)雜。因此，本文還整理出了其各個(gè)參數(shù)對(duì)其性能影響的規(guī)律 本文所設(shè)計(jì)復(fù)合柴油機(jī)是二沖程柴油機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)聯(lián)合循環(huán)進(jìn)行工作。該燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)包括燃?xì)獍l(fā)生器、渦輪增壓器、動(dòng)力渦輪等。在低功率輸出時(shí)，可以充分利用柴油機(jī)燃油消耗率低的優(yōu)點(diǎn)；而在突發(fā)工況下，則利用渦輪復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)低比重量的優(yōu)點(diǎn)大幅度增加功率輸出。
【關(guān)鍵詞】：柴油機(jī) 渦輪-活塞式 補(bǔ)燃室 動(dòng)力渦輪 熱力分析 仿真
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TK421
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 前言10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 增壓二沖程柴油機(jī)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 Hyperbar 高增壓技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 絕熱渦輪復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 柴油機(jī)熱力學(xué)分析研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.5 柴油機(jī)數(shù)值模擬仿真研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 問題的提出16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-19
• 2 渦輪—活塞式二沖程柴油機(jī)熱力學(xué)分析19-52
• 2.1 渦輪—活塞式二沖程柴油機(jī)熱力學(xué)火用分析模型19-28
• 2.1.1 狄賽爾發(fā)動(dòng)機(jī)單循環(huán)火用分析模型19-23
• 2.1.2 燃?xì)廨啓C(jī)單循環(huán)火用分析模型23-27
• 2.1.3 動(dòng)力渦輪火用分析模型27-28
• 2.2 渦輪-活塞式聯(lián)合循環(huán)熱力過程分析28-38
• 2.2.1 狄賽爾循環(huán)29-32
• 2.2.2 布雷頓循環(huán)32-35
• 2.2.3 增壓二沖程柴油機(jī)理想循環(huán)35-38
• 2.3 渦輪-活塞布置模式熱力學(xué)分析38-51
• 2.3.1 并聯(lián)模式熱力分析38-46
• 2.3.2 串聯(lián)模式熱力分析46-51
• 2.4 本章小結(jié)51-52
• 3 增壓二沖程柴油機(jī)仿真模型建立與校核52-65
• 3.1 柴油機(jī)工作過程仿真原理52-53
• 3.2 增壓二沖程柴油機(jī)模型建立53-59
• 3.2.1 模型的建立53-54
• 3.2.2 邊界條件的設(shè)置54-59
• 3.3 增壓二沖程柴油機(jī)模型校核59-64
• 3.3.1 中冷器的校核60
• 3.3.2 渦輪增壓器的校核60-63
• 3.3.3 其他參數(shù)的校核63-64
• 3.4 本章小結(jié)64-65
• 4 渦輪-活塞式二沖程柴油機(jī)的提出及優(yōu)化分析65-78
• 4.1 渦輪-活塞式二沖程柴油機(jī)的提出65-66
• 4.2 渦輪-活塞式柴油機(jī)方案的建立及分析66-77
• 4.2.1 并聯(lián)式方案建立及分析66-74
• 4.2.2 串聯(lián)式方案建立及分析74-77
• 4.3 本章小結(jié)77-78
• 5 結(jié)論與展望78-80
• 5.1 總結(jié)78
• 5.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文84-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于GT-POWER的渦輪—活塞式二沖程柴油機(jī)熱力分析與仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：261486