在內(nèi)燃機(jī)燃燒室環(huán)境中直接開(kāi)展全邊界條件的研究工作較為困難,通常采用燃燒模擬裝置對(duì)內(nèi)燃機(jī)燃燒過(guò)程進(jìn)行研究。本文設(shè)計(jì)優(yōu)化了一種用于預(yù)混氣體燃燒的小型扁平定容燃燒彈裝置,采用的長(zhǎng)方形視窗便于觀測(cè)從火花塞點(diǎn)火開(kāi)始的完整燃燒過(guò)程。基于已有定容燃燒彈的文獻(xiàn)資料和本文研究需求,提出一種長(zhǎng)方體20mm×20mm×100mm的小型扁平定容燃燒彈,并對(duì)定容燃燒彈的點(diǎn)火裝置、進(jìn)排氣裝置、壓力傳感器、溫度傳感器等進(jìn)行了針對(duì)性設(shè)計(jì)。采用三維建模軟件對(duì)定容燃燒彈模型進(jìn)行建模及結(jié)構(gòu)干涉性檢查,為開(kāi)展有限元分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。利用有限元法對(duì)模型零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,并根據(jù)強(qiáng)度理論對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)度合理性的判斷,根據(jù)等效應(yīng)力、總位移及安全系數(shù)的仿真結(jié)果依次確定各零件可優(yōu)化參數(shù),通過(guò)對(duì)各零件模型進(jìn)行響應(yīng)面分析,確定了各零件參數(shù)的可優(yōu)化空間,優(yōu)化后單獨(dú)零件均符合安全性要求。最后根據(jù)定容燃燒彈裝配體有限元分析表明:優(yōu)化后鋼材料結(jié)構(gòu)安全系數(shù)在5以上,紫銅柔性墊片安全系數(shù)在1.4左右;整體結(jié)構(gòu)總位移由0.020102降為0.018587,燃燒室上下壁形變集中部分減少;整體質(zhì)量由原來(lái)的18.03272 kg減小到11.9751... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)室快速壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)模型[24]

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-圖1-2激波管示例圖[27]1.2.3定容燃燒彈定容燃燒彈是模擬發(fā)動(dòng)機(jī)活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)時(shí)燃燒室內(nèi)工況的一種實(shí)驗(yàn)裝置[28]，該裝置通常為一個(gè)擁有玻璃觀察視窗且能夠抗高溫抗高壓的箱體，由于沒(méi)有壓縮過(guò)程，實(shí)驗(yàn)環(huán)境為定容狀態(tài)，因此便于得到更大更清晰的可視化視常相比其他反應(yīng)裝置，定容燃燒彈結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，對(duì)反應(yīng)物點(diǎn)火燃燒時(shí)的熱力學(xué)參數(shù)、湍流流動(dòng)參數(shù)以及點(diǎn)火工況擁有更好的控制空間，能夠方便地進(jìn)行單一參數(shù)對(duì)燃燒過(guò)程影響的研究[29]。如圖1-3所示為國(guó)外某清潔燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室中一款多功能定容燃燒彈的三維模型外觀，定容燃燒彈主要包括燃燒室箱體、高透光石英視窗、地腳固定架三部分，其所涉及的功能結(jié)構(gòu)有加熱棒安裝槽、壓力傳感器安裝口、缸內(nèi)溫度傳感器安裝口、缸體溫度傳感器接口、噴油裝置及法蘭、排水口等。圖1-3多功能定容燃燒彈作為燃燒機(jī)理探究裝置，定容燃燒彈在內(nèi)燃機(jī)燃燒模擬實(shí)驗(yàn)中起到的重要作用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)定容燃燒彈的研發(fā)也做了很多工作[30-40]。2004年，張紀(jì)鵬等[30]提出了一種多功能定容燃燒彈，該裝置滿(mǎn)足了多種燃燒過(guò)程功能，如定容燃燒、定壓燃燒、

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-4-圖1-2激波管示例圖[27]1.2.3定容燃燒彈定容燃燒彈是模擬發(fā)動(dòng)機(jī)活塞運(yùn)行至上止點(diǎn)時(shí)燃燒室內(nèi)工況的一種實(shí)驗(yàn)裝置[28]，該裝置通常為一個(gè)擁有玻璃觀察視窗且能夠抗高溫抗高壓的箱體，由于沒(méi)有壓縮過(guò)程，實(shí)驗(yàn)環(huán)境為定容狀態(tài)，因此便于得到更大更清晰的可視化視常相比其他反應(yīng)裝置，定容燃燒彈結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，對(duì)反應(yīng)物點(diǎn)火燃燒時(shí)的熱力學(xué)參數(shù)、湍流流動(dòng)參數(shù)以及點(diǎn)火工況擁有更好的控制空間，能夠方便地進(jìn)行單一參數(shù)對(duì)燃燒過(guò)程影響的研究[29]。如圖1-3所示為國(guó)外某清潔燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室中一款多功能定容燃燒彈的三維模型外觀，定容燃燒彈主要包括燃燒室箱體、高透光石英視窗、地腳固定架三部分，其所涉及的功能結(jié)構(gòu)有加熱棒安裝槽、壓力傳感器安裝口、缸內(nèi)溫度傳感器安裝口、缸體溫度傳感器接口、噴油裝置及法蘭、排水口等。圖1-3多功能定容燃燒彈作為燃燒機(jī)理探究裝置，定容燃燒彈在內(nèi)燃機(jī)燃燒模擬實(shí)驗(yàn)中起到的重要作用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)定容燃燒彈的研發(fā)也做了很多工作[30-40]。2004年，張紀(jì)鵬等[30]提出了一種多功能定容燃燒彈，該裝置滿(mǎn)足了多種燃燒過(guò)程功能，如定容燃燒、定壓燃燒、

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：2913195