基于GT-POWER的渦輪-活塞式二沖程柴油機(jī)熱力分析與仿真研究.pdf

1、隨著柴油機(jī)循環(huán)效率、熱效率、燃油經(jīng)濟(jì)性等技術(shù)的不斷提高，多種復(fù)合柴油機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。本文通過(guò)對(duì)Hyperbar增壓發(fā)動(dòng)機(jī)、絕熱渦輪復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)深入分析研究，在增壓二沖程柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合燃?xì)廨啓C(jī)特性提出新型的復(fù)合式二沖程柴油機(jī)，該復(fù)合方式為渦輪-活塞式。并運(yùn)用火用分析方法和GT-POWER應(yīng)用軟件對(duì)其作了熱力學(xué)分析及仿真優(yōu)化，從而確定最佳的渦輪-活塞布置方案。在熱力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)補(bǔ)燃室和動(dòng)力渦輪在此復(fù)合柴油機(jī)中不同的布置方式，提出了

2、7種可能滿足本復(fù)合柴油機(jī)設(shè)計(jì)要求的方案；通過(guò)對(duì)整體發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行模塊分析，并在GT-POWER仿真軟件中搭建所選某增壓二沖程柴油機(jī)的模型，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)校核所建模型；除此之外，針對(duì)原機(jī)模型，運(yùn)用熱力學(xué)理論對(duì)渦輪-活塞式二沖程柴油機(jī)并聯(lián)模式和串聯(lián)模式進(jìn)行了規(guī)律性探究，并提出了可行性并聯(lián)模式5種方案、串聯(lián)模式2種方案；針對(duì)上述7種方案建立了仿真模型，并經(jīng)過(guò)仿真計(jì)算和結(jié)果優(yōu)化性分析，在滿足復(fù)合柴油機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)的前提下，最終確定了兩種滿足本文柴油機(jī)設(shè)計(jì)

3、要求的方案。
　　整體發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行仿真模型建立的過(guò)程中，本文通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行分塊建模，大致可以分為增壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、曲軸箱、缸內(nèi)燃燒模型等幾大部分，從而實(shí)現(xiàn)從理論上對(duì)整體發(fā)動(dòng)機(jī)的仿真實(shí)現(xiàn)，在此過(guò)程中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和環(huán)境變量的設(shè)置尤為重要，需要經(jīng)過(guò)反復(fù)運(yùn)行，并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)和模型運(yùn)行后發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)爆壓、單位曲軸轉(zhuǎn)角壓力升高度、平均有效壓力等重要結(jié)果作為參照，對(duì)模型進(jìn)行修改和調(diào)整。為了滿足仿真結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基本一致，本文