在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域,由于點(diǎn)燃式活塞式發(fā)動機(jī)具有功率密度高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)在中小型無人機(jī)上廣受青睞,尤其成為了中高速長航時無人機(jī)的主要動力裝置。隨著我國通用航空法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系的完善,活塞式無人機(jī)用發(fā)動機(jī)也將在我國通用航空市場得到大力發(fā)展,具有巨大市場潛力。目前,航空發(fā)動機(jī)主要以汽油為燃料。相對于汽油,煤油具有安全性高、低溫流動性好等優(yōu)點(diǎn)。煤油的理化性質(zhì)使其更適合應(yīng)用在航空領(lǐng)域。但是,相對于汽油,煤油辛烷值低,在相同工況下更容易發(fā)生爆震。爆震燃燒是活塞式發(fā)動機(jī)破壞的重要形式,需要避免。本文以航空領(lǐng)域常用的航空發(fā)動機(jī)ROTAX914為原型機(jī),對原型機(jī)進(jìn)行了臺架試驗,并利用AVL FIRE模擬軟件建立模擬模型,并且驗證模擬模型的準(zhǔn)確性。為研究ROTAX914發(fā)動機(jī)以煤油為燃料時發(fā)動機(jī)的爆震燃燒特性做準(zhǔn)備。接下來研究了以煤油為燃料時ROTAX914發(fā)動機(jī)的爆震燃燒特性,利用三維計算流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics,CFD）數(shù)值模擬研究了發(fā)動機(jī)在不同運(yùn)行條件下爆震燃燒過程,并具體分析了發(fā)動機(jī)點(diǎn)火時刻,混合氣濃度以及廢氣再循環(huán)技術(shù)（Exhaust Gas Re... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景
        1.1.3 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 發(fā)動機(jī)爆震燃燒數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
        1.2.2 發(fā)動機(jī)爆震強(qiáng)度評價的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究內(nèi)容
第2章 發(fā)動機(jī)缸內(nèi)燃燒三維CFD仿真模型的建立
    2.1 原型機(jī)臺架試驗
    2.2 仿真軟件以及數(shù)值計算流程介紹
        2.2.1 仿真軟件介紹
        2.2.2 數(shù)值計算流程介紹
    2.3 燃燒仿真模型
        2.3.1 湍流模型
        2.3.2 燃燒模型
        2.3.3 爆震模型
    2.4 發(fā)動機(jī)燃燒室?guī)缀文Ｐ偷慕⒓熬W(wǎng)格劃分
        2.4.1 幾何模型
        2.4.2 網(wǎng)格劃分
    2.5 初始條件及邊界條件
        2.5.1 確定發(fā)動機(jī)工作邊界條件
        2.5.2 確定發(fā)動機(jī)初始條件
    2.6 仿真模型的實驗驗證
    2.7 本章小結(jié)
第3章 缸內(nèi)燃燒的爆震現(xiàn)象及分析
    3.1 發(fā)動機(jī)額定工況下爆震燃燒模擬
    3.2 點(diǎn)火時刻對爆震燃燒的影響
    3.3 混合氣濃度對爆震燃燒的影響
    3.4 EGR率對爆震燃燒的影響
    3.5 EGR技術(shù)和點(diǎn)火時刻共同作用下對爆震燃燒的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的降低發(fā)動機(jī)爆震傾向的分析
    4.1 修改火花塞位置后額定工況下爆震燃燒模擬
        4.1.1 模型有效性驗證
        4.1.2 額定工況爆震燃燒特性分析
    4.2 單火花塞配置的缸內(nèi)燃燒爆震特性的分析
        4.2.1 點(diǎn)火時刻的優(yōu)化
        4.2.2 EGR率的優(yōu)化
        4.2.3 點(diǎn)火時刻和EGR率的共同優(yōu)化
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]二沖程煤油發(fā)動機(jī)爆震燃燒數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 盛敬.南京航空航天大學(xué) 2014
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碩士論文
[1]基于ControlBase的小型煤油活塞發(fā)動機(jī)控制策略研究[D]. 魏特特.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]小型航空點(diǎn)燃式重油活塞發(fā)動機(jī)點(diǎn)火及火焰?zhèn)鞑ヌ匦缘哪M研究[D]. 莫勝鈞.北京交通大學(xué) 2012
[3]雙火花塞LPG發(fā)動機(jī)燃燒過程的仿真研究[D]. 周冬青.吉林大學(xué) 2012
[4]CA4102天然氣發(fā)動機(jī)燃燒過程的仿真研究[D]. 李昕.吉林大學(xué) 2007



本文編號：3719055