氣動發(fā)動機配氣系統(tǒng)的氣動力特性研究.pdf

1、隨著我國經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,汽車工業(yè)得到了迅猛發(fā)展,汽車保有量顯著增長。汽車在帶給人們方便的同時,也給人類帶來了困擾:不可再生資源的消耗、汽車尾氣的排放、環(huán)境污染、交通擁堵等。
　　針對以上問題,本文首先綜述了新能源汽車和氣動發(fā)動機及配氣系統(tǒng)的研究現狀。介紹了中國礦業(yè)大學電力工程學院陳寧教授和其團隊設計的一種可用于城市市內或區(qū)域短途交通的現代氣動式城市交通環(huán)保車。該車以清潔的壓縮空氣在氣動發(fā)動機中膨脹做功,無污染、低碳

2、環(huán)保,同時,車體精巧,可改善城市交通擁堵。
　　然后,結合現代氣動式城市交通環(huán)保車,設計出一套全新的、適用于該車的氣動發(fā)動機系統(tǒng)。在第二章,運用傳熱學和熱力學進行理論分析,對整個發(fā)動機的配氣系統(tǒng)進行熱力學計算、氣缸選型、配氣滑閥的設計,設計出高效、合理的配氣系統(tǒng)。
　　利用Ansys軟件和動網格技術,通過UDF程序控制滑閥和氣缸的運動,對氣動發(fā)動機配氣系統(tǒng)的氣動力特性進行模擬,得到配氣滑閥不同開度下系統(tǒng)的壓力、溫度、熵增、進

3、口流量等參數分布。通過搭建配氣系統(tǒng)實驗臺,測量配氣滑閥不同開度下滑閥前后氣體溫度和壓力。將實驗數據與數值模擬進行對比,雖有誤差,但基本趨勢一致,證明了數值模擬的正確性和可靠性。
　　通過數值模擬結果,找到了配氣滑閥在配氣系統(tǒng)中造成損失最大的部位。最后,針對這些部位,運用Ansys Workbench對配氣滑閥進行參數化建模和優(yōu)化設計,得到損失最小、配氣效果最佳的配氣滑閥結構。將優(yōu)化結構的數值模擬與優(yōu)化前進行對比,證明優(yōu)化的合理性。