小型航空進氣道噴射二沖程渦輪增壓發(fā)動機的仿真分析及改進研究.pdf

1、在無人機中，當代的活塞式航空發(fā)動機具有技術(shù)成熟、先進、操控簡易、轉(zhuǎn)速較高、單位氣缸排量發(fā)出的功率較大、重量與功率之比小、研制周期短、重量輕、生產(chǎn)成本較低以及使用維護方便等諸多特點，因此在小型航空發(fā)動機中占有了非常重要的地位。目前我國多采用的是小型航空自然吸氣式二沖程活塞發(fā)動機，不能夠滿足飛行高度6000～10000m、飛行時間大于24 h的任務要求，所以發(fā)動機增壓技術(shù)必不可少。目前，廢氣渦輪增壓技術(shù)已經(jīng)成為發(fā)動機功率強化以及功率恢復的一

2、個十分重要而有效的技術(shù)手段。
　　本文以某型航空進氣道噴射二沖程發(fā)動機為原型，在仿真模擬軟件GT-Power中建立了進氣道噴射二沖程廢氣渦輪增壓發(fā)動機的仿真模型，確定了初始參數(shù)的設(shè)定;利用建立的渦輪增壓發(fā)動機仿真模型，對影響發(fā)動機采用渦輪增壓的幾個主要因素（排氣能量、掃氣性能等）進行了仿真和分析。研究結(jié)果表明，發(fā)動機的排氣能量是決定渦輪增壓器能否正常運行工作的主要因素;明確了運行海拔高度、工況對渦輪增壓發(fā)動機的排氣背壓、掃氣系數(shù)和

3、逃逸率的影響規(guī)律;通過仿真分析，得到了不同海拔高度、不同發(fā)動機工況下發(fā)動機與增壓器的匹配工作點。
　　根據(jù)對排氣能量和掃氣性能等影響因素的量化分析，利用已建立好的渦輪增壓發(fā)動機模型，進行了進氣道噴射二沖程渦輪增壓發(fā)動機動力性的改善研究;通過對進排氣參數(shù)的研究，明確了進氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)參數(shù)對渦輪增壓發(fā)動機性能的影響規(guī)律，并得到適合該渦輪增壓發(fā)動機的進排氣系統(tǒng)參數(shù);通過對配氣相位的研究，明確了排氣口、掃氣口配氣相位對渦輪增壓發(fā)動機性能