小型航模二冲程煤油发动机缸内直喷技术研究
发布时间：2020-12-02 22:30
二冲程活塞汽油机广泛应用于无人机等小型航空飞行器中,但相较于汽油,重油燃料具有更高的闪点,这对于燃料的使用、存储及运输更加安全可靠。但由于重油燃料粘性大、蒸发性能差,辛烷值低（29-46）,使其在缸内雾化效果差,导致发动机冷启动困难,爆震极限功率极低。采用缸内直喷技术一方面可以改善重油燃料在点火时刻的雾化质量（使用雾化质量较好的高压旋流喷嘴或气助雾化喷嘴）,保证改烧燃料后发动机仍旧具有原型机的动力性;另一方面,实现缸内直喷化可以大幅度减少燃料的扫气损失和过后排气损失,从而降低发动机油耗,并且有助于采用涡轮增压技术来加强发动机的高空动力性。本文以Hirth公司旗下4201发动机为原型机,利用ANSYS公司的流场分析软件FLUENT和动网格技术进行了燃烧室改型前后各方案的缸内流场及喷雾场数值模拟,指出了小型航模活塞发动机燃烧系统直喷化改造的关键技术和设计思路。结果表明,采用改型后的偏置花燃烧室结构,可以显著提升发动机高速工况下的扫气效率,并改善重油燃料的雾化质量,当喷油器与竖直方向呈5°左右时,偏置方案一中缸内燃油混合气有一定的分层效果,且在火花塞附近形成较浓的可燃混合气。为了进一步实现改...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
201发动机电子样机4201是德国Hirth公司生产的一款风冷，簧片阀进气的两冲程水平对置发动机（如图2.1
冷却方式缸径（mm）冲程（mm）额定功率(kW)进气方式点火方式气系统、传感器等）（kg）转速范围润滑比关闭时刻（°CA/BTDC）关闭时刻（°CA/BTDC）几何压缩比有效压缩比风冷544011簧片阀ECU 控制的 CDI 点火5.71800-6500rpm1:80122，23895，2659.56.2
ite 系列软件的一部分，由 Gamma Technologie具，涵盖了发动机本体、驱动系统、冷却系统、面，采用有限体积法进行流体的计算，不仅适用二冲程和四冲程发动机，也能模拟进气道喷射、wer 软件建立 4201 二冲程进气道喷射发动机的一行模型验证和相关模块的优化（如韦伯燃烧模型算，模拟出原型机的工作过程，获取下一章开展真模型的建立及验证的 GT-Power 建模流程，4201 发动机作为一款进、气缸主体、排气系统三大部分。下面将简述发设置。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于试验数据的高速电磁阀建模及动态响应特性分析[J]. 李汝宁,高怡,吕帆,李华乐,徐春龙,赵中余. 车用发动机. 2016(02)
[2]基于AMESim的电磁阀工作过程动态特性建模与仿真[J]. 陈亮,梁国柱. 导弹与航天运载技术. 2014(03)
[3]AMESim仿真技术在高速电磁阀中的应用[J]. 王秋霞,樊丁,彭凯. 航空动力学报. 2014(03)
[4]煤油内燃机的喷嘴雾化性能试验研究[J]. 谢昆,何小民,龚雷雷. 江苏航空. 2008(S1)
[5]基于AMESim的喷油器工作过程模拟[J]. 曾东建,杨建军,黄海波,贺文江. 小型内燃机与摩托车. 2008(02)
[6]基于AMESim的高压共轨喷油器的建模及分析[J]. 蔡珍辉1,杨海青1,杭勇,卫忠星,潘德强. 柴油机设计与制造. 2008(01)
[7]FAI二冲程直喷汽油机缸内流场的多维数值模拟[J]. 顾维东,杨延相,蔡晓林,陈登. 内燃机学报. 2007(02)
[8]液体离心喷嘴喷雾场动态特性的初步研究[J]. 杨立军,葛明和,张向阳. 航空动力学报. 2005(06)
[9]FAI二冲程缸内直喷汽油机的研究[J]. 蔡晓林,杨延相,张平,刘昌文,郗大光,尤兵. 内燃机学报. 2004(02)
[10]FAI缸内直喷二冲程摩托车发动机的研究[J]. 杨延相,尤兵,刘昌文,郗大光,张平. 小型内燃机与摩托车. 2003(01)
博士论文
[1]柴油机高压共轨燃油喷射系统[D]. 黄茂杨.东南大学 2005
硕士论文
[1]二冲程增压发动机气体流动及扫气品质的仿真研究[D]. 陈方超.南京航空航天大学 2017
[2]二冲程点燃式直喷重油发动机混合气形成CFD仿真研究[D]. 黄丽萍.南京航空航天大学 2016
[3]二冲程点燃式缸内直喷重油发动机性能试验研究[D]. 杨白凡.南京航空航天大学 2016
[4]基于CFD的四冲程缸内直喷发动机直喷燃烧系统优化设计[D]. 朱成.南京航空航天大学 2012
[5]小型点燃式二冲程活塞重油发动机混合气形成的模拟研究[D]. 石允.北京交通大学 2012
[6]活塞式内燃机用高速电磁阀控制策略研究[D]. 张延召.南京航空航天大学 2012
[7]气助雾化喷嘴结构对煤油雾化影响的CFD研究[D]. 郑艳.南京航空航天大学 2012
[8]CFD在旋流喷嘴设计中的应用研究[D]. 徐刚.上海交通大学 2008
本文编号：2895662
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
201发动机电子样机4201是德国Hirth公司生产的一款风冷，簧片阀进气的两冲程水平对置发动机（如图2.1
冷却方式缸径（mm）冲程（mm）额定功率(kW)进气方式点火方式气系统、传感器等）（kg）转速范围润滑比关闭时刻（°CA/BTDC）关闭时刻（°CA/BTDC）几何压缩比有效压缩比风冷544011簧片阀ECU 控制的 CDI 点火5.71800-6500rpm1:80122，23895，2659.56.2
ite 系列软件的一部分，由 Gamma Technologie具，涵盖了发动机本体、驱动系统、冷却系统、面，采用有限体积法进行流体的计算，不仅适用二冲程和四冲程发动机，也能模拟进气道喷射、wer 软件建立 4201 二冲程进气道喷射发动机的一行模型验证和相关模块的优化（如韦伯燃烧模型算，模拟出原型机的工作过程，获取下一章开展真模型的建立及验证的 GT-Power 建模流程，4201 发动机作为一款进、气缸主体、排气系统三大部分。下面将简述发设置。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于试验数据的高速电磁阀建模及动态响应特性分析[J]. 李汝宁,高怡,吕帆,李华乐,徐春龙,赵中余. 车用发动机. 2016(02)
[2]基于AMESim的电磁阀工作过程动态特性建模与仿真[J]. 陈亮,梁国柱. 导弹与航天运载技术. 2014(03)
[3]AMESim仿真技术在高速电磁阀中的应用[J]. 王秋霞,樊丁,彭凯. 航空动力学报. 2014(03)
[4]煤油内燃机的喷嘴雾化性能试验研究[J]. 谢昆,何小民,龚雷雷. 江苏航空. 2008(S1)
[5]基于AMESim的喷油器工作过程模拟[J]. 曾东建,杨建军,黄海波,贺文江. 小型内燃机与摩托车. 2008(02)
[6]基于AMESim的高压共轨喷油器的建模及分析[J]. 蔡珍辉1,杨海青1,杭勇,卫忠星,潘德强. 柴油机设计与制造. 2008(01)
[7]FAI二冲程直喷汽油机缸内流场的多维数值模拟[J]. 顾维东,杨延相,蔡晓林,陈登. 内燃机学报. 2007(02)
[8]液体离心喷嘴喷雾场动态特性的初步研究[J]. 杨立军,葛明和,张向阳. 航空动力学报. 2005(06)
[9]FAI二冲程缸内直喷汽油机的研究[J]. 蔡晓林,杨延相,张平,刘昌文,郗大光,尤兵. 内燃机学报. 2004(02)
[10]FAI缸内直喷二冲程摩托车发动机的研究[J]. 杨延相,尤兵,刘昌文,郗大光,张平. 小型内燃机与摩托车. 2003(01)
博士论文
[1]柴油机高压共轨燃油喷射系统[D]. 黄茂杨.东南大学 2005
硕士论文
[1]二冲程增压发动机气体流动及扫气品质的仿真研究[D]. 陈方超.南京航空航天大学 2017
[2]二冲程点燃式直喷重油发动机混合气形成CFD仿真研究[D]. 黄丽萍.南京航空航天大学 2016
[3]二冲程点燃式缸内直喷重油发动机性能试验研究[D]. 杨白凡.南京航空航天大学 2016
[4]基于CFD的四冲程缸内直喷发动机直喷燃烧系统优化设计[D]. 朱成.南京航空航天大学 2012
[5]小型点燃式二冲程活塞重油发动机混合气形成的模拟研究[D]. 石允.北京交通大学 2012
[6]活塞式内燃机用高速电磁阀控制策略研究[D]. 张延召.南京航空航天大学 2012
[7]气助雾化喷嘴结构对煤油雾化影响的CFD研究[D]. 郑艳.南京航空航天大学 2012
[8]CFD在旋流喷嘴设计中的应用研究[D]. 徐刚.上海交通大学 2008
本文编号：2895662
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2895662.html
