本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)化柴油機(jī)性能優(yōu)化及可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配的仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著世界范圍內(nèi)石油資源的日益匱乏和需求者要求的日益提高,世界各大柴油機(jī)生產(chǎn)廠商都在不斷改進(jìn)自己的產(chǎn)品以滿(mǎn)足下一代交通工具對(duì)柴油機(jī)功率密度和功率質(zhì)量比的要求。目前國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的高強(qiáng)化柴油機(jī)在升功率、油耗和可靠性方面與國(guó)外同類(lèi)機(jī)型還有較大差距。本文以國(guó)外某型高強(qiáng)化柴油機(jī)為研究對(duì)象,進(jìn)行了該高強(qiáng)化柴油機(jī)性能的仿真研究與分析,并開(kāi)展了高強(qiáng)化柴油機(jī)與可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配的研究。 本文首先針對(duì)柴油機(jī)各物理子系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述,建立了高強(qiáng)化柴油機(jī)工作過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,采用一維不定常流描述進(jìn)排氣系統(tǒng)的氣體流動(dòng)。應(yīng)用GT-POWER軟件全面建立了高強(qiáng)化柴油機(jī)的工作過(guò)程仿真計(jì)算模型,通過(guò)仿真結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較,驗(yàn)證了仿真模型的可信性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了該高強(qiáng)化柴油機(jī)標(biāo)定工況的工作過(guò)程仿真計(jì)算,對(duì)其標(biāo)定工況下的主要性能指標(biāo)進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析。 針對(duì)該高強(qiáng)化柴油機(jī)主要運(yùn)行參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。在確定了相關(guān)優(yōu)化變量和約束條件后,應(yīng)用GT-POWER自帶的優(yōu)化工具建立了以標(biāo)定工況下柴油機(jī)動(dòng)力性最優(yōu)為目標(biāo)的高強(qiáng)化柴油機(jī)性能優(yōu)化的仿真模型,計(jì)算結(jié)果表明:經(jīng)過(guò)參數(shù)優(yōu)化后,該柴油機(jī)性能進(jìn)一步提升。 針對(duì)高強(qiáng)化柴油機(jī)的性能要求,進(jìn)行了高強(qiáng)化柴油機(jī)高增壓系統(tǒng)的方案論證,確定了該高強(qiáng)化柴油機(jī)采用單級(jí)高壓比可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)。應(yīng)用可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的仿真計(jì)算模型,研究了可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)與高強(qiáng)化柴油機(jī)的穩(wěn)態(tài)匹配規(guī)律。通過(guò)仿真計(jì)算,分析和總結(jié)了可調(diào)葉片位置對(duì)柴油機(jī)性能的影響規(guī)律,建立了高強(qiáng)化柴油機(jī)與可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)行線。在此基礎(chǔ)上,獲得了全工況下可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)的葉片位置脈譜。
【關(guān)鍵詞】：高強(qiáng)化柴油機(jī) GT-POWER 仿真研究 性能優(yōu)化 可調(diào)渦輪增壓 匹配
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TK421
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 選題的背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)、外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國(guó)外先進(jìn)高強(qiáng)化柴油機(jī)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 柴油機(jī)與高增壓系統(tǒng)匹配研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本課題的研究工作13-14
• 2 高強(qiáng)化柴油機(jī)工作過(guò)程的物理數(shù)學(xué)模型14-28
• 2.1 增壓中冷柴油機(jī)的物理模型14-15
• 2.2 氣缸內(nèi)的工作過(guò)程數(shù)學(xué)模型的建立15-20
• 2.2.1 基本假設(shè)15
• 2.2.2 氣缸內(nèi)熱力過(guò)程的基本微分方程15-17
• 2.2.3 缸內(nèi)燃燒過(guò)程的數(shù)學(xué)描述17-19
• 2.2.4 進(jìn)排氣閥的流量計(jì)算19-20
• 2.3 進(jìn)排氣系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型20-24
• 2.3.1 一維非定常流模擬計(jì)算20-21
• 2.3.2 有限容積法計(jì)算模型21-23
• 2.3.3 中冷器參數(shù)的計(jì)算23-24
• 2.4 廢氣渦輪增壓器的數(shù)學(xué)模型24-27
• 2.4.1 渦輪增壓器的能量傳遞分析24
• 2.4.2 壓氣機(jī)特性參數(shù)計(jì)算24-26
• 2.4.3 渦輪特性參數(shù)計(jì)算26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 3 高強(qiáng)化柴油機(jī)工作過(guò)程的仿真計(jì)算分析28-43
• 3.1 概述28
• 3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程仿真軟件簡(jiǎn)介28-29
• 3.3 高強(qiáng)化柴油機(jī)工作過(guò)程仿真模型的建立29-37
• 3.3.1 主要技術(shù)參數(shù)的選取29
• 3.3.2 工作過(guò)程仿真模型的建立29-31
• 3.3.3 模型的參數(shù)設(shè)置31-32
• 3.3.4 參數(shù)估算32-34
• 3.3.5 計(jì)算模型的主要輸入?yún)?shù)表34-37
• 3.4 高強(qiáng)化柴油機(jī)仿真計(jì)算模型的驗(yàn)證37-38
• 3.5 高強(qiáng)化柴油機(jī)性能預(yù)測(cè)分析38-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 高強(qiáng)化柴油機(jī)性能優(yōu)化的仿真研究43-58
• 4.1 概述43
• 4.2 性能優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型43-45
• 4.2.1 設(shè)計(jì)變量43-44
• 4.2.2 目標(biāo)函數(shù)44
• 4.2.3 約束條件44
• 4.2.4 最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型44-45
• 4.3 最優(yōu)化的計(jì)算方法45-46
• 4.4 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化46-52
• 4.4.1 壓縮比和噴油定時(shí)對(duì)柴油機(jī)性能的影響46-48
• 4.4.2 噴油定時(shí)和壓縮比聯(lián)合優(yōu)化48-49
• 4.4.3 配氣相位的優(yōu)化49-50
• 4.4.4 壓縮比、噴油定時(shí)和進(jìn)排氣凸輪定時(shí)的四變量聯(lián)合尋優(yōu)50-52
• 4.5 進(jìn)氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化52-54
• 4.5.1 進(jìn)氣歧管直徑和管長(zhǎng)的優(yōu)化52-53
• 4.5.2 壓氣機(jī)到中冷器之間管路管徑和管長(zhǎng)的優(yōu)化53-54
• 4.5.3 進(jìn)氣穩(wěn)壓腔容積的優(yōu)化54
• 4.6 排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化54-56
• 4.7 優(yōu)化前后柴油機(jī)性能對(duì)比分析56
• 4.8 本章小結(jié)56-58
• 5 高強(qiáng)化柴油機(jī)可調(diào)增壓系統(tǒng)匹配研究58-71
• 5.1 高強(qiáng)化柴油機(jī)高增壓系統(tǒng)選型論證58-60
• 5.1.1 方案一：高工況放氣系統(tǒng)58-59
• 5.1.2 方案二：低工況進(jìn)排氣旁通系統(tǒng)59
• 5.1.3 方案三：增壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)59
• 5.1.4 方案四：可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)59-60
• 5.2 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)與高強(qiáng)化柴油機(jī)匹配的特點(diǎn)及要求60-62
• 5.2.1 壓氣機(jī)和柴油機(jī)的匹配61
• 5.2.2 渦輪和柴油機(jī)的匹配61-62
• 5.2.3 可調(diào)渦輪和壓氣機(jī)的匹配62
• 5.3 基于仿真模型的可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)匹配規(guī)律分析62-70
• 5.3.1 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配穩(wěn)態(tài)工況模擬方法62-63
• 5.3.2 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)對(duì)增壓壓力和空氣流量的調(diào)節(jié)效果63-65
• 5.3.3 可調(diào)葉片位置對(duì)高強(qiáng)化柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的影響65-68
• 5.3.4 可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)與高強(qiáng)化柴油機(jī)匹配性能分析68-69
• 5.3.5 全工況可調(diào)葉片位置脈譜的確定69-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 全文總結(jié)及工作展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 作者簡(jiǎn)歷75-76

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  本文關(guān)鍵詞：高強(qiáng)化柴油機(jī)性能優(yōu)化及可調(diào)渦輪增壓系統(tǒng)匹配的仿真研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：255775