基于GT-POWER的渦輪-活塞式二沖程柴油機熱力分析與仿真研究.pdf

1、隨著柴油機循環(huán)效率、熱效率、燃油經(jīng)濟性等技術的不斷提高，多種復合柴油機應運而生。本文通過對Hyperbar增壓發(fā)動機、絕熱渦輪復合發(fā)動機深入分析研究，在增壓二沖程柴油機的基礎上，并結(jié)合燃氣輪機特性提出新型的復合式二沖程柴油機，該復合方式為渦輪-活塞式。并運用火用分析方法和GT-POWER應用軟件對其作了熱力學分析及仿真優(yōu)化，從而確定最佳的渦輪-活塞布置方案。在熱力學分析的基礎上，針對補燃室和動力渦輪在此復合柴油機中不同的布置方式，提出了

2、7種可能滿足本復合柴油機設計要求的方案；通過對整體發(fā)動機進行模塊分析，并在GT-POWER仿真軟件中搭建所選某增壓二沖程柴油機的模型，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)校核所建模型；除此之外，針對原機模型，運用熱力學理論對渦輪-活塞式二沖程柴油機并聯(lián)模式和串聯(lián)模式進行了規(guī)律性探究，并提出了可行性并聯(lián)模式5種方案、串聯(lián)模式2種方案；針對上述7種方案建立了仿真模型，并經(jīng)過仿真計算和結(jié)果優(yōu)化性分析，在滿足復合柴油機設計指標的前提下，最終確定了兩種滿足本文柴油機設計

3、要求的方案。
　　整體發(fā)動機進行仿真模型建立的過程中，本文通過對發(fā)動機進行分塊建模，大致可以分為增壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)、曲軸箱、缸內(nèi)燃燒模型等幾大部分，從而實現(xiàn)從理論上對整體發(fā)動機的仿真實現(xiàn)，在此過程中對發(fā)動機的結(jié)構參數(shù)和環(huán)境變量的設置尤為重要，需要經(jīng)過反復運行，并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)和模型運行后發(fā)動機的缸內(nèi)爆壓、單位曲軸轉(zhuǎn)角壓力升高度、平均有效壓力等重要結(jié)果作為參照，對模型進行修改和調(diào)整。為了滿足仿真結(jié)果和試驗結(jié)果基本一致，本文