基于爆燃控制的小型航空點燃式重油活塞發(fā)動機燃燒系統(tǒng)匹配研究
發(fā)布時間:2021-01-10 06:30
在小型航空領域,汽油由于閃點低、易揮發(fā)的特點其應用范圍得到一定限制,在艦船上更是不允許使用汽油。同時傳統(tǒng)的壓燃式柴油機由于其體積大,結構比較復雜,不滿足無人機的工作要求,解決問題的一種重要策略就是開發(fā)點燃式重油活塞發(fā)動機。重油的辛烷值很低,該發(fā)動機采用點燃的方式燃用重油,在工作時則極易發(fā)生爆燃現(xiàn)象,會在一定程度上損傷發(fā)動機嚴重影響發(fā)動機的壽命,這就需要對爆燃進行抑制。爆燃涉及發(fā)動機燃燒系統(tǒng)的各個方面,抑制爆燃則需要選擇合適的燃燒系統(tǒng)參數(shù)匹配方案,這就不可避免的會影響發(fā)動機的性能,在抑制爆燃的同時盡可能小的降低對發(fā)動機的動力及經(jīng)濟性能的損耗,從而滿足其在不同工作環(huán)境下的條件。本文根據(jù)ROTAX914的相關參數(shù)建立了進氣-噴油-燃燒的耦合模型,通過耦合模型模擬缸內(nèi)的進氣、噴油及燃燒過程。首先本文選取了具有代表性的混合氣分布情況,對其燃燒過程中的爆燃情況進行了模擬分析。得出混合氣偏濃的區(qū)域趨向于燃燒室的火花塞一側時,最適于缸內(nèi)的燃燒過程,缸內(nèi)將呈現(xiàn)較高的爆燃傾向。其次本文模擬了在不同進氣、噴油及燃燒室形狀相關參數(shù)下的混合氣分布的變化情況,從而分析了各因素對于爆燃的影響。氣門定時與氣門升程改變...
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
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圖2-2幾何模型??Figure?2-2?The?geometric?model??ROTAX?914發(fā)動機采用的是雙火花塞,火花塞位置如圖2-2中1、2所示,??兩火花塞相距40mm,左側火花塞位置比右側火花塞位置高5mm。其中圖中上側??為進氣門,下側為進氣門。??本文將原發(fā)動機改為缸內(nèi)直噴,保持燃燒室結構不變對發(fā)動機進行相應的調(diào)??整使之滿足工作要求。燃燒室上原有兩個火花塞,現(xiàn)將1火花塞去掉改為放置噴??油器,并對相應的參數(shù)進行改變。噴油器使用GDI汽油機的噴嘴(單流體軸針內(nèi)??開式旋流型噴嘴),只有一個噴孔,燃油沿著噴霧錐面的周向均勻分布。??將Pro-E中生成的幾何模型導入Fire軟件中,應用Fire中自帶的網(wǎng)格生成工??具進行網(wǎng)格劃分
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]重油航空活塞發(fā)動機技術路線分析[J]. 馮光爍,周明. 清華大學學報(自然科學版). 2016(10)
[2]二沖程煤油發(fā)動機整機建模與初始點火提前角計算分析[J]. 李冰林,魏民祥. 機械科學與技術. 2013(05)
[3]基于試驗設計的汽油機進氣系統(tǒng)參數(shù)多目標優(yōu)化[J]. 趙立峰,李云清,成傳松. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2010(02)
[4]分層當量比混合氣抑制缸內(nèi)直噴汽油機爆震的試驗研究[J]. 白云龍,王志,王建昕. 內(nèi)燃機學報. 2009(06)
[5]無人機研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 胡中華,趙敏. 航空科學技術. 2009(04)
[6]基于GASA的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡在優(yōu)化柴油機燃燒系統(tǒng)中的應用[J]. 林遠艷,劉志勇,戴湘利. 小型內(nèi)燃機與摩托車. 2007(04)
[7]美國軍用無人機的發(fā)展新動態(tài)[J]. 蘇鑫鑫,洛靜. 飛航導彈. 2007(05)
[8]無人機動力裝置的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 尹澤勇,李上福,李概奇. 航空發(fā)動機. 2007(01)
[9]375型柴油機燃油系優(yōu)化匹配的實驗研究[J]. 王斌. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2006(07)
[10]電噴汽油機爆燃控制的策略及試驗研究[J]. 陳賢章,謝悅孝,楊東來,張淼. 汽車工程. 2005(01)
碩士論文
[1]4190柴油機燃燒系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配的多維仿真研究[D]. 溫朋.集美大學 2015
[2]某小型航空煤油活塞發(fā)動機總體性能分析及優(yōu)化[D]. 蔡娟.南京航空航天大學 2015
[3]點燃式重油發(fā)動機混合氣形成與燃燒過程的研究[D]. 李蘇琪.北京交通大學 2015
[4]小型高速航空重油活塞發(fā)動機混合氣形成及燃燒特性的研究[D]. 李長勝.北京交通大學 2014
[5]缸內(nèi)直噴發(fā)動機的燃燒模擬及爆震預測[D]. 周文婷.天津大學 2014
[6]直噴式柴油機雙層分流燃燒系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化研究[D]. 董鵬博.大連理工大學 2013
[7]柴油機燃燒系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配的數(shù)值模擬和試驗研究[D]. 周均濤.華中科技大學 2013
[8]小型點燃式二沖程活塞重油發(fā)動機混合氣形成的模擬研究[D]. 石允.北京交通大學 2012
[9]壓燃式航空活塞發(fā)動機電控單元設計[D]. 劉少杰.清華大學 2012
[10]大功率柴油機燃燒過程參數(shù)化分析及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配研究[D]. 牛有城.北京交通大學 2009
本文編號:2968235
【文章來源】:北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:136 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1液滴碰壁后運動形式??Figure?2-1?Movement?form?of?doplets?after?impingement??
圖2-2幾何模型??Figure?2-2?The?geometric?model??ROTAX?914發(fā)動機采用的是雙火花塞,火花塞位置如圖2-2中1、2所示,??兩火花塞相距40mm,左側火花塞位置比右側火花塞位置高5mm。其中圖中上側??為進氣門,下側為進氣門。??本文將原發(fā)動機改為缸內(nèi)直噴,保持燃燒室結構不變對發(fā)動機進行相應的調(diào)??整使之滿足工作要求。燃燒室上原有兩個火花塞,現(xiàn)將1火花塞去掉改為放置噴??油器,并對相應的參數(shù)進行改變。噴油器使用GDI汽油機的噴嘴(單流體軸針內(nèi)??開式旋流型噴嘴),只有一個噴孔,燃油沿著噴霧錐面的周向均勻分布。??將Pro-E中生成的幾何模型導入Fire軟件中,應用Fire中自帶的網(wǎng)格生成工??具進行網(wǎng)格劃分
??圖2-2幾何模型??Figure?2-2?The?geometric?model??ROTAX?914發(fā)動機采用的是雙火花塞,火花塞位置如圖2-2中1、2所示,??兩火花塞相距40mm,左側火花塞位置比右側火花塞位置高5mm。其中圖中上側??為進氣門,下側為進氣門。??本文將原發(fā)動機改為缸內(nèi)直噴,保持燃燒室結構不變對發(fā)動機進行相應的調(diào)??整使之滿足工作要求。燃燒室上原有兩個火花塞,現(xiàn)將1火花塞去掉改為放置噴??油器,并對相應的參數(shù)進行改變。噴油器使用GDI汽油機的噴嘴(單流體軸針內(nèi)??開式旋流型噴嘴),只有一個噴孔,燃油沿著噴霧錐面的周向均勻分布。??將Pro-E中生成的幾何模型導入Fire軟件中
【參考文獻】:
期刊論文
[1]重油航空活塞發(fā)動機技術路線分析[J]. 馮光爍,周明. 清華大學學報(自然科學版). 2016(10)
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[4]分層當量比混合氣抑制缸內(nèi)直噴汽油機爆震的試驗研究[J]. 白云龍,王志,王建昕. 內(nèi)燃機學報. 2009(06)
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碩士論文
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[2]某小型航空煤油活塞發(fā)動機總體性能分析及優(yōu)化[D]. 蔡娟.南京航空航天大學 2015
[3]點燃式重油發(fā)動機混合氣形成與燃燒過程的研究[D]. 李蘇琪.北京交通大學 2015
[4]小型高速航空重油活塞發(fā)動機混合氣形成及燃燒特性的研究[D]. 李長勝.北京交通大學 2014
[5]缸內(nèi)直噴發(fā)動機的燃燒模擬及爆震預測[D]. 周文婷.天津大學 2014
[6]直噴式柴油機雙層分流燃燒系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化研究[D]. 董鵬博.大連理工大學 2013
[7]柴油機燃燒系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配的數(shù)值模擬和試驗研究[D]. 周均濤.華中科技大學 2013
[8]小型點燃式二沖程活塞重油發(fā)動機混合氣形成的模擬研究[D]. 石允.北京交通大學 2012
[9]壓燃式航空活塞發(fā)動機電控單元設計[D]. 劉少杰.清華大學 2012
[10]大功率柴油機燃燒過程參數(shù)化分析及系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配研究[D]. 牛有城.北京交通大學 2009
本文編號:2968235
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