本文關(guān)鍵詞：自由活塞發(fā)動機(jī)工作過程仿真模擬

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【摘要】：電機(jī)式自由活塞發(fā)動機(jī)是在近些年內(nèi)燃機(jī)節(jié)能減排要求越來越高的大背景下逐漸發(fā)展起來的一種新型混合動力發(fā)動機(jī)。它是直線發(fā)電機(jī)和自由活塞式內(nèi)燃機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。電機(jī)式自由活塞內(nèi)燃機(jī)舍去了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu),活塞只做往復(fù)直線運(yùn)動,且運(yùn)動規(guī)律多變,具有結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械效率高、壓縮比可調(diào)、燃燒熱效率高、噪聲污染小、燃料適應(yīng)性廣等特點。電機(jī)式自由活塞發(fā)動機(jī)從啟動到熄火整個過程可總結(jié)為化學(xué)能-熱能-機(jī)械能-電能這一系列能量的轉(zhuǎn)化。本文以雙活塞直線電機(jī)式自由活塞發(fā)動機(jī)為研究對象,對其進(jìn)行了一維仿真模擬。首先對發(fā)動機(jī)的工作過程建立數(shù)學(xué)模型,根據(jù)數(shù)學(xué)模型用VB軟件建立相應(yīng)的熱力學(xué)、運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真模型,然后對發(fā)動機(jī)的工作過程進(jìn)行仿真計算,得到缸內(nèi)工質(zhì)的瞬時壓力和溫度,最后通過變參數(shù)模擬分析點火時刻、行程等參數(shù)對發(fā)動機(jī)性能的影響。具體研究內(nèi)容如下:(1)運(yùn)用熱力學(xué)理論、傳熱學(xué)理論及力學(xué)理論分析電機(jī)式自由活塞發(fā)動機(jī)的工作原理,并對電機(jī)式自由活塞發(fā)動機(jī)工作過程進(jìn)行系統(tǒng)的分析,建立與實際情況相符合的發(fā)動機(jī)工作過程的數(shù)學(xué)模型;(2)運(yùn)用VB編程,對自由活塞式內(nèi)燃機(jī)的工作過程進(jìn)行模擬計算,得到自由活塞式內(nèi)燃機(jī)工作過程中缸內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)和性能參數(shù)的變化曲線圖;通過VB編程模擬點火時刻、燃燒規(guī)律、行程、頻率等參數(shù)的變化對內(nèi)燃機(jī)工作過程中缸內(nèi)工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)和性能參數(shù)影響的變化規(guī)律。仿真結(jié)果表明:自由活塞發(fā)動機(jī)運(yùn)動規(guī)律可變,不受曲柄連桿機(jī)構(gòu)的限制,進(jìn)而可控制壓縮比的變化,即其可用于多種燃料;點火時刻、燃燒規(guī)律、行程、頻率等參數(shù)對發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工作時的性能影響較大,是內(nèi)燃機(jī)工作過程中需要控制的關(guān)鍵因素。
【關(guān)鍵詞】：自由活塞發(fā)動機(jī) 直線電機(jī) VB仿真模擬 性能分析
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK401
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本文編號：562971