压缩空气发动机系统的数值模拟与优化分析

发布时间：2017-05-04 04:10

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【摘要】：能源危机和环境污染是当今世界的两大难题。压缩空气发动机以压缩空气替代石油等非可再生能源为动力,能够实现“零污染”排放,是真正的绿色发动机,对其进行研究具有十分重要的意义。 本文首先介绍了压缩空气发动机的原理、特点与国内外发展状况,然后详细叙述了合肥工业大学压缩空气发动机系统的设计及初步实验。文中重点研究了以FLOWMASTER为软件平台对该压缩空气发动机系统建模的方案,对其进行数值模拟与仿真。将仿真结果与发动机台架实验获得的实验数据进行了对比分析并修正模型。 本文以修正后的模型为基础,对压缩空气发动机系统的各个部件的主要结构参数进行了优化分析,最后提出了两套实用的优化方案,并分析比较了它们的预测效果。
【关键词】：压缩空气发动机 FLOWMASTER 优化分析
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK401
【目录】：

• 第一章 绪论13-18
• 1．1 前言13
• 1．2 压缩发动机的特点13-14
• 1．3 国内外压缩空气发动机的研究与发展14-17
• 1．4 本课题的意义17-18
• 第二章 压缩空气发动机18-24
• 2．1 压缩空气发动机工作原理18-19
• 2．2 压缩空气发动机的能量分析19-20
• 2．3 压缩空气发动机系统的设计20-22
• 2．3．1 压缩空气发动机的设计20-21
• 2．3．2 压缩空气发动机系统的总体设计21-22
• 2．4 样机试运转情况22-24
• 第三章 分析软件 FLOWMASTER建模理论与使用24-35
• 3．1 FLOWMASTER简介24-26
• 3．1．1 FLOWMASTER的主要特点24-25
• 3．1．2 FLOWMASTER的主要应用领域25-26
• 3．2 FLOWMASTER分析的计算方法26-27
• 3．3 FLOWMASTER的使用27-31
• 3．3．1 数据库的选择28
• 3．3．2 模型化网络28-30
• 3．3．3 运行分析30-31
• 3．3．4 查看分析结果31
• 3．4 FLOWMASTER的自动化功能31-35
• 3．4．1 图形用户接口自动化功能31-33
• 3．4．2 分析自动化功能33-34
• 3．4．3 脚本34-35
• 第四章 压缩空气发动机系统的数值模拟35-49
• 4．1 分析软件平台的选择35
• 4．2 压缩空气发动机系统建模35-41
• 4．3 计算假设与结果分析41-42
• 4．4 实验研究对比与模型修正42-45
• 4．5 修正后模型计算结果分析45-49
• 第五章 压缩空气发动机系统的优化分析49-70
• 5．1 配气系统结构参数的影响与优化49-56
• 5．1．1 进气阀上游管路的影响51-53
• 5．1．2 进气阀下游管路的影响53-56
• 5．2 进气阀与排气阀的影响56-59
• 5．2．1 进气阀开启相位的影响56-58
• 5．2．2 排气阀通径的影响58-59
• 5．3 发动机各参数的影响59-64
• 5．3．1 压缩比的影响59-60
• 5．3．2 缸径的影响60-62
• 5．3．3 活塞行程的影响62-63
• 5．3．4 连杆比的影响63-64
• 5．4 优化方案64-69
• 5．4．1 优化方案164-66
• 5．4．2 优化方案2及与方案1的比较66-69
• 5．5 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6．1 工作总结70
• 6．2 未来工作展望70-72
• 参考文献72-75
• 附录1 初始化脚本程序及说明75-78
• 附录2 缸内气体温度、压力控制器的脚本程序及说明78-80
• 附录3 进排气阀门开度控制脚本程序及说明80-81

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本文编号：344362