本文關(guān)鍵詞：對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程研究

  更多相關(guān)文章： 對(duì)置活塞 二沖程 直流掃氣 換氣過(guò)程 示蹤氣體法

【摘要】：對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)以其高效、高功率密度、平衡性好等優(yōu)勢(shì)，引起國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。本文以折疊曲柄式對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，以換氣理論為指導(dǎo)，采用數(shù)值仿真與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，開(kāi)展了對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程的研究。 本文根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理，進(jìn)行了換氣過(guò)程的特性分析，獲得了該結(jié)構(gòu)柴油機(jī)換氣時(shí)間短、換氣過(guò)程中新鮮充量與燃燒廢氣存在摻混等特點(diǎn)；分析了缸內(nèi)氣體流動(dòng)形式并且提出了有效組織缸內(nèi)氣流的具體措施，主要包括采用不同掃氣口傾角、仰角等結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)；建立了該結(jié)構(gòu)柴油機(jī)的一維仿真模型和三維CFD缸內(nèi)流場(chǎng)仿真模型。 本文利用一維模擬計(jì)算的方法開(kāi)展了氣口高度、寬度比對(duì)換氣品質(zhì)的影響規(guī)律研究，結(jié)果表明：給氣比、掃氣效率隨著掃氣口高度、寬度比的增加而升高，捕獲率隨掃氣口的高度、寬度比的增大而降低；給氣比隨排氣口的高度、寬度比的增加而升高，捕獲率、掃氣效率隨排氣口的高度、寬度比的增加而降低。利用三維CFD模擬計(jì)算的方法開(kāi)展了掃氣口傾角、仰角對(duì)換氣品質(zhì)及缸內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的影響，結(jié)果表明：掃氣口傾角可顯著提高缸內(nèi)渦流水平，但過(guò)大的掃氣口傾角會(huì)造成掃氣效率的損失，研究表明傾角大于10°后，換氣過(guò)程末期氣缸排氣側(cè)中心區(qū)域形成“已燃?xì)怏w滯留區(qū)”，并且隨著傾角的增大，“滯留區(qū)”的面積越來(lái)越大，不利于換氣；掃氣口仰角可顯著提高缸內(nèi)滾流水平，但過(guò)大的仰角會(huì)造成掃氣效率的損失。因此，合理優(yōu)化掃氣口傾角、仰角結(jié)構(gòu)可以有效地組織缸內(nèi)的氣體流動(dòng)，有助于缸內(nèi)混合與燃燒組織，會(huì)一定程度上降低換氣品質(zhì)。 本文針對(duì)對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣特點(diǎn)和示蹤氣體法測(cè)試原理，提出了示蹤氣體法在對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)上的具體試驗(yàn)方案，利用該方法開(kāi)展了發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程的試驗(yàn)研究，分析了運(yùn)轉(zhuǎn)工況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣品質(zhì)的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明：轉(zhuǎn)速一定時(shí)，隨著進(jìn)排氣壓差的升高，給氣比升高，捕獲率降低，掃氣效率升高；進(jìn)排氣壓差一定時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速的升高，，給氣比降低，捕獲率升高，掃氣效率降低。
【關(guān)鍵詞】：對(duì)置活塞 二沖程 直流掃氣 換氣過(guò)程 示蹤氣體法
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TK421
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)概述11-17
• 1.2.1 對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展歷程11
• 1.2.2 對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)11-12
• 1.2.3 對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3 對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程概述17-20
• 1.3.1 二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程概述17-18
• 1.3.2 對(duì)置活塞二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)換氣過(guò)程研究現(xiàn)狀18-20
• 1.4 研究?jī)?nèi)容、目的及意義20-21
• 1.4.1 研究意義20
• 1.4.2 本文主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程特性分析21-31
• 2.1 對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)21-22
• 2.2 對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程分析22-25
• 2.3 對(duì)置活塞二沖程直流掃氣過(guò)程缸內(nèi)氣流的組織形式25-28
• 2.3.1 進(jìn)氣渦流25-27
• 2.3.2 滾流和斜軸渦流27-28
• 2.3.3 湍流28
• 2.4 換氣過(guò)程的評(píng)價(jià)指標(biāo)28-30
• 2.4.1 換氣品質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)28-29
• 2.4.2 氣流運(yùn)動(dòng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程仿真模型的建立31-55
• 3.1 一維仿真模型的建立31-42
• 3.1.1 對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)模型的等效處理31-33
• 3.1.2 缸內(nèi)工作過(guò)程理論模型的建立33-40
• 3.1.3 一維 GT 仿真模型的建立40-42
• 3.2 三維仿真模型的建立42-50
• 3.2.1 換氣過(guò)程理論模型的建立42-47
• 3.2.2 CFD 仿真模型的建立47-50
• 3.3 模型的校核及驗(yàn)證50-53
• 3.3.1 活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律及壓縮比的校核50
• 3.3.2 韋伯燃燒模型的校核50-52
• 3.3.3 換氣模型的校核52-53
• 3.3.4 仿真模型與試驗(yàn)的誤差分析53
• 3.4 本章小結(jié)53-55
• 第4章 對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程特性研究55-74
• 4.1 氣口高度、寬度比對(duì)換氣品質(zhì)的影響規(guī)律研究55-60
• 4.2 掃氣口傾角對(duì)換氣過(guò)程的影響規(guī)律研究60-68
• 4.3 掃氣口仰角對(duì)換氣過(guò)程的影響規(guī)律研究68-73
• 4.4 本章小結(jié)73-74
• 第5章 對(duì)置活塞二沖程柴油機(jī)換氣過(guò)程試驗(yàn)研究74-86
• 5.1 掃氣效率的測(cè)試方法74-82
• 5.1.1 示蹤氣體法原理74-76
• 5.1.2 試驗(yàn)裝置76-80
• 5.1.3 換氣品質(zhì)參數(shù)的測(cè)定80-82
• 5.2 測(cè)試工況82
• 5.3 試驗(yàn)結(jié)果分析82-85
• 5.4 本章小結(jié)85-86
• 結(jié)論86-89
• 全文總結(jié)86-87
• 創(chuàng)新點(diǎn)87-88
• 工作展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文與研究成果清單94-95
• 致謝95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：606691