小型高速航空柴油機(jī)混合氣形成的仿真分析.pdf

1、目前,國外小型高速四沖程活塞式柴油機(jī)已逐漸在無人機(jī)上得到應(yīng)用,但國內(nèi)相關(guān)的研究工作還處于起步階段,自主研發(fā)尚處于空白狀態(tài)。TKDI600柴油機(jī)是德國研發(fā)的用于無人機(jī)的小型高速航空四沖程活塞式柴油機(jī),在混合氣形成以及燃燒方面有其獨(dú)到之處；通過對該小型高速柴油機(jī)機(jī)混合氣形成的仿真分析與研究,有助于國內(nèi)相關(guān)機(jī)型的研制與開發(fā)。本論文應(yīng)用仿真軟件Fire對TKDI600小型高速航空柴油機(jī)缸內(nèi)混合氣形成過程進(jìn)行分析,并對燃燒室?guī)缀螀?shù)、燃油噴射參數(shù)

2、以及進(jìn)氣參數(shù)對混合氣形成過程的影響進(jìn)行研究。
　　 根據(jù)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù),確定了該小型高速航空柴油機(jī)燃燒室?guī)缀文Ｐ汀⑼牧髂Ｐ?、噴霧模型、著火及燃燒模型以及相應(yīng)的初始條件和邊界條件；通過仿真結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的可信性。
　　 為了定量描述缸內(nèi)混合氣形成過程,同時對燃燒室內(nèi)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行細(xì)化研究,構(gòu)建了表征混合氣形成過程及質(zhì)量的特征參數(shù)；在此基礎(chǔ)上,對該小型高速柴油機(jī)額定工況下的缸內(nèi)氣流流

3、動、燃油運(yùn)動以及混合氣生成質(zhì)量進(jìn)行了分析,同時研究了油氣間的相互作用及其對混合氣生成質(zhì)量的影響。研究結(jié)果表明,該小型高速柴油機(jī)在擠流、渦流、湍流等氣流運(yùn)動方面,在燃油碰壁以及蒸發(fā)霧化等燃油運(yùn)動方面,在油氣混合均勻程度以及不同區(qū)域油氣混合速度等混合氣生成質(zhì)量方面都有一定的特點(diǎn),有助于在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)油氣的高效混合。
　　 結(jié)合該小型高速柴油機(jī)燃燒室偏心、噴油器傾斜布置、轉(zhuǎn)速高,缸徑小等特點(diǎn),分別研究了燃燒室偏心距、燃燒室口徑比等燃燒

4、室?guī)缀螀?shù),噴油器安裝位置、噴射壓力以及噴孔直徑等燃油噴射參數(shù)以及進(jìn)氣渦流比、進(jìn)氣壓力等進(jìn)氣參數(shù)對缸內(nèi)混合氣形成的影響。研究結(jié)果表明,燃燒室?guī)缀螀?shù)、燃油噴射參數(shù)以及進(jìn)氣參數(shù)對該小型高速柴油機(jī)缸內(nèi)油氣運(yùn)動以及混合氣生成質(zhì)量的影響具有一定的規(guī)律,有助于進(jìn)一步開展各參數(shù)耦合對混合氣生成質(zhì)量的優(yōu)化改進(jìn)工作。
　　 論文的研究成果有助于對國外小型高速航空柴油機(jī)混合氣形成技術(shù)的消化吸收,同時結(jié)合進(jìn)一步的燃燒分析,為該柴油機(jī)動力性、燃油經(jīng)濟(jì)