基于爆燃控制的小型航空点燃式重油活塞发动机燃烧系统匹配研究
发布时间：2021-01-10 06:30
在小型航空领域,汽油由于闪点低、易挥发的特点其应用范围得到一定限制,在舰船上更是不允许使用汽油。同时传统的压燃式柴油机由于其体积大,结构比较复杂,不满足无人机的工作要求,解决问题的一种重要策略就是开发点燃式重油活塞发动机。重油的辛烷值很低,该发动机采用点燃的方式燃用重油,在工作时则极易发生爆燃现象,会在一定程度上损伤发动机严重影响发动机的寿命,这就需要对爆燃进行抑制。爆燃涉及发动机燃烧系统的各个方面,抑制爆燃则需要选择合适的燃烧系统参数匹配方案,这就不可避免的会影响发动机的性能,在抑制爆燃的同时尽可能小的降低对发动机的动力及经济性能的损耗,从而满足其在不同工作环境下的条件。本文根据ROTAX914的相关参数建立了进气-喷油-燃烧的耦合模型,通过耦合模型模拟缸内的进气、喷油及燃烧过程。首先本文选取了具有代表性的混合气分布情况,对其燃烧过程中的爆燃情况进行了模拟分析。得出混合气偏浓的区域趋向于燃烧室的火花塞一侧时,最适于缸内的燃烧过程,缸内将呈现较高的爆燃倾向。其次本文模拟了在不同进气、喷油及燃烧室形状相关参数下的混合气分布的变化情况,从而分析了各因素对于爆燃的影响。气门定时与气门升程改变...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１液滴碰壁后运动形式??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｆｏｒｍ?ｏｆ?ｄｏｐｌｅｔｓ?ａｆｔｅｒ?ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ??
图２－２几何模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌ??ＲＯＴＡＸ?９１４发动机采用的是双火花塞，火花塞位置如图２－２中１、２所示，??两火花塞相距４０ｍｍ，左侧火花塞位置比右侧火花塞位置高５ｍｍ。其中图中上侧??为进气门，下侧为进气门。??本文将原发动机改为缸内直喷，保持燃烧室结构不变对发动机进行相应的调??整使之满足工作要求。燃烧室上原有两个火花塞，现将１火花塞去掉改为放置喷??油器，并对相应的参数进行改变。喷油器使用ＧＤＩ汽油机的喷嘴（单流体轴针内??开式旋流型喷嘴），只有一个喷孔，燃油沿着喷雾锥面的周向均匀分布。??将Ｐｒｏ－Ｅ中生成的几何模型导入Ｆｉｒｅ软件中，应用Ｆｉｒｅ中自带的网格生成工??具进行网格划分
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【参考文献】：
期刊论文
[1]重油航空活塞发动机技术路线分析[J]. 冯光烁,周明. 清华大学学报(自然科学版). 2016(10)
[2]二冲程煤油发动机整机建模与初始点火提前角计算分析[J]. 李冰林,魏民祥. 机械科学与技术. 2013(05)
[3]基于试验设计的汽油机进气系统参数多目标优化[J]. 赵立峰,李云清,成传松. 农业机械学报. 2010(02)
[4]分层当量比混合气抑制缸内直喷汽油机爆震的试验研究[J]. 白云龙,王志,王建昕. 内燃机学报. 2009(06)
[5]无人机研究现状及发展趋势[J]. 胡中华,赵敏. 航空科学技术. 2009(04)
[6]基于GASA的RBF神经网络在优化柴油机燃烧系统中的应用[J]. 林远艳,刘志勇,戴湘利. 小型内燃机与摩托车. 2007(04)
[7]美国军用无人机的发展新动态[J]. 苏鑫鑫,洛静. 飞航导弹. 2007(05)
[8]无人机动力装置的现状与发展[J]. 尹泽勇,李上福,李概奇. 航空发动机. 2007(01)
[9]375型柴油机燃油系优化匹配的实验研究[J]. 王斌. 农业装备与车辆工程. 2006(07)
[10]电喷汽油机爆燃控制的策略及试验研究[J]. 陈贤章,谢悦孝,杨东来,张淼. 汽车工程. 2005(01)
硕士论文
[1]4190柴油机燃烧系统参数优化匹配的多维仿真研究[D]. 温朋.集美大学 2015
[2]某小型航空煤油活塞发动机总体性能分析及优化[D]. 蔡娟.南京航空航天大学 2015
[3]点燃式重油发动机混合气形成与燃烧过程的研究[D]. 李苏琪.北京交通大学 2015
[4]小型高速航空重油活塞发动机混合气形成及燃烧特性的研究[D]. 李长胜.北京交通大学 2014
[5]缸内直喷发动机的燃烧模拟及爆震预测[D]. 周文婷.天津大学 2014
[6]直喷式柴油机双层分流燃烧系统参数匹配优化研究[D]. 董鹏博.大连理工大学 2013
[7]柴油机燃烧系统参数优化匹配的数值模拟和试验研究[D]. 周均涛.华中科技大学 2013
[8]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
[9]压燃式航空活塞发动机电控单元设计[D]. 刘少杰.清华大学 2012
[10]大功率柴油机燃烧过程参数化分析及系统参数优化匹配研究[D]. 牛有城.北京交通大学 2009
本文编号：2968235
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１液滴碰壁后运动形式??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｆｏｒｍ?ｏｆ?ｄｏｐｌｅｔｓ?ａｆｔｅｒ?ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ??
图２－２几何模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｈｅ?ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ?ｍｏｄｅｌ??ＲＯＴＡＸ?９１４发动机采用的是双火花塞，火花塞位置如图２－２中１、２所示，??两火花塞相距４０ｍｍ，左侧火花塞位置比右侧火花塞位置高５ｍｍ。其中图中上侧??为进气门，下侧为进气门。??本文将原发动机改为缸内直喷，保持燃烧室结构不变对发动机进行相应的调??整使之满足工作要求。燃烧室上原有两个火花塞，现将１火花塞去掉改为放置喷??油器，并对相应的参数进行改变。喷油器使用ＧＤＩ汽油机的喷嘴（单流体轴针内??开式旋流型喷嘴），只有一个喷孔，燃油沿着喷雾锥面的周向均匀分布。??将Ｐｒｏ－Ｅ中生成的几何模型导入Ｆｉｒｅ软件中，应用Ｆｉｒｅ中自带的网格生成工??具进行网格划分
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【参考文献】：
期刊论文
[1]重油航空活塞发动机技术路线分析[J]. 冯光烁,周明. 清华大学学报(自然科学版). 2016(10)
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[8]无人机动力装置的现状与发展[J]. 尹泽勇,李上福,李概奇. 航空发动机. 2007(01)
[9]375型柴油机燃油系优化匹配的实验研究[J]. 王斌. 农业装备与车辆工程. 2006(07)
[10]电喷汽油机爆燃控制的策略及试验研究[J]. 陈贤章,谢悦孝,杨东来,张淼. 汽车工程. 2005(01)
硕士论文
[1]4190柴油机燃烧系统参数优化匹配的多维仿真研究[D]. 温朋.集美大学 2015
[2]某小型航空煤油活塞发动机总体性能分析及优化[D]. 蔡娟.南京航空航天大学 2015
[3]点燃式重油发动机混合气形成与燃烧过程的研究[D]. 李苏琪.北京交通大学 2015
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[6]直喷式柴油机双层分流燃烧系统参数匹配优化研究[D]. 董鹏博.大连理工大学 2013
[7]柴油机燃烧系统参数优化匹配的数值模拟和试验研究[D]. 周均涛.华中科技大学 2013
[8]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
[9]压燃式航空活塞发动机电控单元设计[D]. 刘少杰.清华大学 2012
[10]大功率柴油机燃烧过程参数化分析及系统参数优化匹配研究[D]. 牛有城.北京交通大学 2009
本文编号：2968235
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