本文關(guān)鍵詞：某小型航空煤油活塞發(fā)動機總體性能分析及優(yōu)化

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【摘要】：隨著小型無人機、直升機的發(fā)展,對小型航空煤油活塞發(fā)動機提出了更高的要求。活塞發(fā)動機燃燒煤油可以提高安全性、緩減能源危機,目前國內(nèi)輕型動力裝置大部分為汽油發(fā)動機,煤油發(fā)動機的技術(shù)還不成熟。在以汽油發(fā)動機為原型機的基礎(chǔ)上改制煤油發(fā)動機存在一定的技術(shù)難題,對煤油發(fā)動機進(jìn)行總體性能分析與優(yōu)化可以為發(fā)動機的改制提供參考,解決新型發(fā)動機研制的難題。本文基于一維數(shù)值仿真軟件GT-Power,首先建立了某型汽油發(fā)動機仿真模型,通過臺架試驗驗證了該模型的準(zhǔn)確性,結(jié)合改制煤油發(fā)動機進(jìn)排氣結(jié)構(gòu)以及燃料物性參數(shù)等的變化,建立了改型煤油發(fā)動機數(shù)值仿真模型,計算和分析了煤油發(fā)動機的總體性能、發(fā)動機工作條件和發(fā)動機設(shè)計參數(shù)對發(fā)動機性能影響的規(guī)律。在發(fā)動機工作條件方面,對模擬高空進(jìn)氣/排氣壓力、模擬高空進(jìn)氣溫度兩種條件下的性能分析結(jié)果進(jìn)行了試驗驗證,結(jié)果表明計算結(jié)果和試驗結(jié)果吻合較好,證明了本文提出和建立的汽油和煤油數(shù)值仿真模型的準(zhǔn)確性;在發(fā)動機設(shè)計參數(shù)方面,針對壓縮比、點火提前角、空燃比等設(shè)計參數(shù)對發(fā)動機性能影響的規(guī)律,選擇點火提前角和空燃比作為設(shè)計變量,發(fā)動機輸出功率和燃油消耗率作為優(yōu)化目標(biāo),發(fā)動機爆震感應(yīng)期積分作為約束條件,基于mode FRONTIER軟件與GT-Power軟件耦合對其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計與分析,得到煤油發(fā)動機在不同工況點下的最優(yōu)解集,為煤油發(fā)動機的研發(fā)與性能優(yōu)化提供了新的設(shè)計思路和研究方法。本文研究工作是對小型航空煤油活塞發(fā)動機總體性能分析、試驗與優(yōu)化的一個新的嘗試,研究方法和研究結(jié)論對于我國開展小型航空煤油活塞發(fā)動機的研制具有一定的參考價值。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V234

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