本文關(guān)鍵詞：航空渦輪增壓汽油機特性及其優(yōu)化匹配研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 渦輪增壓是提高發(fā)動機動力性和改善經(jīng)濟性的最有效措施。汽油機的增壓研究對于節(jié)約能源及提高發(fā)動機性能具有重要意義。渦輪增壓的一個重要應(yīng)用就是高空飛機的發(fā)動機。高空環(huán)境條件對飛機發(fā)動機提出了功率恢復(fù)的特殊要求。目前國外小型航空活塞式發(fā)動機技術(shù)成熟,國內(nèi)正在致力于這方面的研究。在此背景下,本文針對航空活塞式增壓發(fā)動機的高度特性及優(yōu)化匹配開展了研究工作。 在對發(fā)動機可國產(chǎn)化零部件進行選型的基礎(chǔ)上,應(yīng)用GT-POWER軟件建立了航空活塞渦輪增壓發(fā)動機的工作過程仿真計算模型,與ROTAX 914說明書比較驗證了模型的可信性。在此基礎(chǔ)上進行了發(fā)動機不同工況的性能預(yù)測,結(jié)果合理。 為了能夠為發(fā)動機各系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與分析時優(yōu)化變量的選取提供依據(jù),本文對發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)等系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)進行了變參數(shù)研究�？偨Y(jié)分析了各系統(tǒng)不同參數(shù)對發(fā)動機性能的影響及其規(guī)律,為優(yōu)化工作的順利開展提供依據(jù)。 針對航空發(fā)動機的工作環(huán)境,進行了發(fā)動機高空特性的預(yù)測。在考慮壓氣機特性隨海拔高度變化時,不同海拔下發(fā)動機與增壓器的匹配情況。獲得了發(fā)動機與壓氣機的聯(lián)合運行線。研究了海拔高度對增壓發(fā)動機性能的影響,結(jié)果表明隨著海拔的升高發(fā)動機總體性能下降。 將發(fā)動機GT-POWER模型與優(yōu)化軟件modeFRONTIER耦合,對發(fā)動機進排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了以容積效率為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化。結(jié)果表明,可以采用優(yōu)化發(fā)動機進、排氣系統(tǒng)來提高發(fā)動機容積效率,進而改善發(fā)動機的各項性能。在此基礎(chǔ)上,對發(fā)動機續(xù)航工況進行了以油耗率為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化。結(jié)果表明,空燃比、壓縮比和增壓比的增加有利于燃油消耗率的降低,可提高發(fā)動機的經(jīng)濟性,但同時會使發(fā)動機熱負荷和機械應(yīng)力增加,并可能使發(fā)動機發(fā)生爆燃。
【關(guān)鍵詞】：渦輪增壓發(fā)動機 GT-POWER 壓氣機 高空特性 匹配 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：V235.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 渦輪增壓發(fā)動機的研究和發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.2 海拔變化對發(fā)動機性能影響的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 課題的研究內(nèi)容及方法18-20
• 1.3.1 課題研究的目的18
• 1.3.2 主要研究工作18
• 1.3.3 研究方法18-20
• 2 渦輪增壓發(fā)動機總體方案設(shè)計20-38
• 2.1 總體方案設(shè)計20-28
• 2.1.1 發(fā)動機參數(shù)選擇與設(shè)計的基本原則20
• 2.1.2 發(fā)動機總體構(gòu)成及主要性能指標(biāo)20-22
• 2.1.3 發(fā)動機各系統(tǒng)構(gòu)成及參數(shù)22-28
• 2.2 主要國產(chǎn)化零部件的初步確定28-33
• 2.2.1 活塞的選型28-30
• 2.2.2 氣門的選型30-32
• 2.2.3 連桿的選型32-33
• 2.3 廢氣渦輪增壓器的選型33-36
• 2.4 本章小結(jié)36-38
• 3 渦輪增壓發(fā)動機工作過程仿真模型的建立38-56
• 3.1 概述38
• 3.2 渦輪增壓發(fā)動機工作過程的物理數(shù)學(xué)模型38-45
• 3.2.1 渦輪增壓發(fā)動機的物理模型38-39
• 3.2.2 氣缸內(nèi)工作過程39-43
• 3.2.3 進排氣管內(nèi)過程43-44
• 3.2.4 廢氣渦輪增壓器的數(shù)學(xué)模型44-45
• 3.3 發(fā)動機工作過程仿真軟件GT-POWER簡介45-48
• 3.3.1 GT-POWER的功能45-46
• 3.3.2 GT-POWER的結(jié)構(gòu)46-48
• 3.4 發(fā)動機工作過程GT-POWER仿真模型的建立48-53
• 3.4.1 主要技術(shù)參數(shù)的選取48
• 3.4.2 工作過程仿真模型的建立48-49
• 3.4.3 模型的主要參數(shù)設(shè)置49-53
• 3.5 渦輪增壓發(fā)動機仿真計算模型的驗證53-54
• 3.6 本章小結(jié)54-56
• 4 發(fā)動機性能預(yù)測及變參數(shù)分析56-91
• 4.1 發(fā)動機性能的預(yù)測分析56-68
• 4.1.1 起飛工況56-65
• 4.1.2 最大續(xù)航工況65-68
• 4.2 發(fā)動機主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)的變參數(shù)研究68-89
• 4.2.1 燃燒系統(tǒng)68-74
• 4.2.2 增壓系統(tǒng)74-75
• 4.2.3 配氣系統(tǒng)75-77
• 4.2.4 進排氣系統(tǒng)77-85
• 4.2.5 冷卻系統(tǒng)85-87
• 4.2.6 發(fā)動機燃料及空燃比87-89
• 4.3 本章小結(jié)89-91
• 5 海拔高度變化對發(fā)動機增壓系統(tǒng)及發(fā)動機性能的影響分析91-114
• 5.1 引言91
• 5.2 增壓器的壓氣機特性隨海拔高度變化的分析91-101
• 5.2.1 壓氣機特性隨海拔高度變化的原因及變化規(guī)律91-96
• 5.2.2 壓氣機海拔高度變化特性的確定方法分析96-101
• 5.3 海拔高度對發(fā)動機性能影響分析101-112
• 5.3.1 增壓器與發(fā)動機匹配特性隨海拔高度的變化101-108
• 5.3.2 海拔高度對發(fā)動機性能影響的分析108-112
• 5.4 本章小結(jié)112-114
• 6 發(fā)動機性能優(yōu)化的仿真研究114-144
• 6.1 概述114
• 6.2 發(fā)動機性能優(yōu)化相關(guān)參數(shù)的選擇與分析114-118
• 6.3 優(yōu)化模型及優(yōu)化仿真軟件modeFRONTIER118-125
• 6.3.1 優(yōu)化模型118-120
• 6.3.2 modeFRONTIER功能及結(jié)構(gòu)120-123
• 6.3.3 優(yōu)化算法123-125
• 6.4 進排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化125-135
• 6.4.1 優(yōu)化模型125-127
• 6.4.2 優(yōu)化過程及優(yōu)化結(jié)果127-130
• 6.4.3 優(yōu)化結(jié)果分析130-135
• 6.5 主要運行參數(shù)的優(yōu)化135-142
• 6.5.1 優(yōu)化模型135-139
• 6.5.2 優(yōu)化過程及優(yōu)化結(jié)果139-141
• 6.5.3 優(yōu)化結(jié)果分析141-142
• 6.6 本章小結(jié)142-144
• 7 結(jié)論144-147
• 7.1 結(jié)論144-146
• 7.2 展望146-147
• 參考文獻147-150
• 作者簡歷150-152
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集152

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;有來有往[J];汽車與運動;2008年03期

2 sky;Audi Media;;TT授勛[J];汽車與運動;2008年04期

3 ;大眾Scirocco R[J];汽車知識;2009年07期

4 ;新車[J];汽車生活;2010年01期

5 秦聰;;不怵環(huán)境稅 各品牌小排量增壓車將上市[J];中國汽車界;2010年Z2期

6 葉成;;解“T” 渦輪增壓發(fā)動機汽車使用調(diào)查[J];汽車知識;2011年02期

7 馬聰;;“T動”駕到 東風(fēng)日產(chǎn)新騏達全面升級[J];中國汽車市場;2011年17期

8 DSD Williams;朱圣柳;;廢氣渦輪增壓在發(fā)動機上運用情況的現(xiàn)狀與展望[J];國外內(nèi)燃機車;1979年10期

9 高翔;發(fā)動機的發(fā)展和農(nóng)業(yè)設(shè)備燃料消耗的動向[J];小型內(nèi)燃機與摩托車;1980年01期

10 В.Ф.Кутенев ,曹鐵民;改善發(fā)動機燃油經(jīng)濟性和毒性指標(biāo)的發(fā)展方向[J];小型內(nèi)燃機與摩托車;1983年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 朱yN飛;李明海;;基于GT-POWER的柴油機配氣定時的優(yōu)化設(shè)計[A];第三屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集[C];2007年

2 李建群;鄭廣勇;吳京民;;CA6DF2-26柴油機瞬變過程研究[A];2006年APC聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏冕;渦輪增壓發(fā)動機使用有技巧[N];中國機電日報;2002年

2 趙言;通用宣布將在中國推出1.6升渦輪增壓發(fā)動機[N];國際商報;2009年

3 記者 陸曉輝;國內(nèi)外渦輪增壓發(fā)動機企業(yè)發(fā)力中國市場[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2010年

4 本報記者 張鵬;德、美、日三足鼎立戰(zhàn)“T”臺[N];中國消費者報;2011年

5 張蔚;通用將在中國實施新的動力總成戰(zhàn)略[N];中國工業(yè)報;2009年

6 本報記者 趙云;中高級車市博弈升級 新君越重裝上陣[N];華夏時報;2009年

7 本報記者 趙云;轎跑英朗入列別克矩陣競爭力大增[N];華夏時報;2010年

8 本報記者 孫斌;新君威 帶“T”!帶勁![N];華夏時報;2009年

9 本報記者 高薇;一汽大眾 “T”型車布局[N];華夏時報;2010年

10 沈強;北京“汽車夢”與“汽車病”的日子都還長[N];中國經(jīng)濟導(dǎo)報;2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊漢乾;渦輪增壓和廢氣再循環(huán)耦合的HSDI柴油機清潔燃燒機理研究[D];湖南大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳紅;航空渦輪增壓汽油機特性及其優(yōu)化匹配研究[D];北京交通大學(xué);2008年

2 Dayyabu Gambo Kofar-bai;基于GT-power軟件的柴油機生物燃料性能比較研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 王強;基于GT-POWER的渦輪—活塞式柴油機熱力分析及仿真研究[D];中北大學(xué);2012年

4 孫朕;基于GT-Power的二甲基醚（DME）發(fā)動機性能仿真研究[D];重慶交通大學(xué);2010年

5 朱義坤;基于GT-POWER的發(fā)動機特性與消聲器設(shè)計匹配研究[D];重慶理工大學(xué);2009年

6 汪三龍;基于GT-POWER的汽車消聲器性能仿真及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 鄭廣勇;CA6DF2-26柴油機瞬變過程研究[D];吉林大學(xué);2006年

8 芮鵬;高強化柴油機性能優(yōu)化及可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配的仿真研究[D];北京交通大學(xué);2007年

9 韓小強;CA4102天然氣發(fā)動機仿真優(yōu)化設(shè)計[D];吉林大學(xué);2007年

10 王少康;消聲器內(nèi)三維流動的數(shù)值模擬研究[D];吉林大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：航空渦輪增壓汽油機特性及其優(yōu)化匹配研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：310665