旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機初步設(shè)計及內(nèi)部流場分析.pdf

1、往復(fù)式內(nèi)燃機以其結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟和安全的優(yōu)點得到大力的推廣，更以其優(yōu)良的適應(yīng)性成為汽車、船舶等交通工具的主要動力裝置。但傳動效率低，存在側(cè)壓力和死點等固有的問題仍然限制著內(nèi)燃機性能的提升。隨著對環(huán)境問題的重視的關(guān)心和節(jié)能的需要，人們將目光轉(zhuǎn)向了傳動性能更好，能源利用率更高的旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機。
　　本文設(shè)計了一種差速式旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機。首先在額定轉(zhuǎn)速下，燃用柴油時，進行了熱力學(xué)計算;其次對該型內(nèi)燃機的能量轉(zhuǎn)換裝置和能量傳輸裝置建立了數(shù)學(xué)

2、模型，設(shè)計了能量轉(zhuǎn)換裝置和能量傳輸裝置，并優(yōu)化了能量傳輸裝置，根據(jù)能量傳輸裝置的數(shù)學(xué)模型計算了葉片活塞的運動角速度;然后對能量轉(zhuǎn)換裝置建立了三維幾何模型，劃分網(wǎng)格，應(yīng)用fluent軟件對排氣、進氣和壓縮過程進行了模擬計算，并在燃燒室部分使用了動網(wǎng)格。最后在此基礎(chǔ)上，對不同轉(zhuǎn)速時的內(nèi)部氣體流動狀況的影響進行了研究和分析。
　　通過分析和研究發(fā)現(xiàn):在熱力計算中，該型內(nèi)燃機相比類似的六缸往復(fù)式四沖程內(nèi)燃機發(fā)出功率提高34.56％。對該型

3、內(nèi)燃機的排氣、進氣和壓縮過程進行模擬計算;進氣過程中，渦流的產(chǎn)生主要是進氣氣流帶動燃燒室內(nèi)氣體卷吸形成的;而壓縮過程中，燃燒室內(nèi)流場的變化主要是受到葉片活塞運動的影響;轉(zhuǎn)速對燃燒室內(nèi)的氣流運動影響較大。在不同轉(zhuǎn)速下，燃燒室內(nèi)平均壓力、溫度、氣流速度以及湍動能的變化趨勢大體一致，不過數(shù)值上有差別。隨著轉(zhuǎn)速的升高，平均速度和平均湍動能均升高。平均溫度和平均壓力的變化則比較復(fù)雜，不過轉(zhuǎn)速低，各個過程進行的比較充分，變化趨勢比較平緩;而高轉(zhuǎn)速，