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内燃机气道稳流试验测试方法的研究
作 者: 方学飞
导 师: 黎苏
学 校: 河北工业大学
专 业: 热能工程
关键词: 气道稳流试验台 流量系数 滚流比
分类号: TK407
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 45次
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内容摘要
在内燃机中,良好的缸内空气运动直接影响着发动机缸内的燃烧状况,进而影响发动机的动力性、经济性以及排放特性。而内燃机中气道的优劣是决定这些因素的关键。通过气道稳流试验获得内燃机进气道的流量系数、涡流比、滚流比等流动特性参数,从而对气道性能进行评价,是目前国内外内燃机开发广泛采用并且行之有效的方法。但目前,气道稳流试验评价方法有Ricardo、FEV、AVL以及SwRI等多种,没有一个公允的标准,尤为体现在对滚流的测试及评价。鉴于此,本课题搭建了可视化FEV滚流测试平台,制作了不同参数的模拟缸套,利用自主开发的气道稳流试验台对不同滚流测试方法进行研究,并通过PIV粒子图像测速技术研究滚流测试过程中流场的微观结构,从而深入理解不同测试方法的特性,以期使滚流测试方法达成共识,从而更有利于指导气道性能的评价和开发。实验研究表明,不同滚流测试评价方法得到的流量系数基本不变;但FEV滚流强度测量结果会在某个气门升程时产生跃升,且测量结果偏大,较其他测量方法有很大差异。从PIV流场矢量图可知,其跃升原因在于FEV测量的滚流未经过导引管道稳流,在某气门升程下存在流场结构的突变;而其测量值偏大的原因有二,一是较其他方法,滚流未经过导引管道的衰减;二是模拟缸套偏小的出口直径对滚流的加强。FEV滚流测试模拟缸套对称面附近气流的滚流强度(即转速)较低,且基本不随出口直径变化;而在其出口处滚流强度则较高,且随出口直径的增加而减小;当出口直径大于0.7D时,出口处滚流强度反而低于对称面。FEV滚流测试装置压降损失很大,其与模拟缸套出口直径直接相关,且随着开口直径的减小而增大,并且高气门升程工况压降更为剧烈。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第一章 绪论 8-10 §1-1 课题研究背景和意义 8-9 §1-2 课题研究内容和主要方法 9-10 第二章 气道流动特性参数的评价 10-19 §2-1 缸内空气运动形式 10-11 §2-2 气道稳流试验 11-19 2-2-1 气道稳流试验原理 11-12 2-2-2 气道稳流试验台评价方法 12-19 第三章 气道稳流试验 19-31 §3-1 气道压差的选取 19-20 §3-2 气门升程的控制方式 20-22 §3-3 流量的测量方式 22-25 §3-4 涡流强度的测量方式 25-31 3-4-1 不同叶片测量方式的比较 26-28 3-4-2 动量计测量方式的改进 28-31 第四章 滚流测试方法的研究 31-51 §4-1 滚流测试方法 31-35 §4-2 实验设备与实验工况 35-38 4-2-1 可视化FEV 滚流测试装置及稳流实验工况 35-36 4-2-2 PIV 实验装置及实验工况 36-38 §4-3 FEV 滚流测试方法的宏观研究 38-45 4-3-1 FEV 气道稳流试验滚流测试结果分析 38-43 4-3-2 FEV 滚流测试装置内部压力分布 43-44 4-3-3 小结 44-45 §4-4 FEV 滚流测试方法的微观研究 45-51 第五章 当前工作总结和未来工作展望 51-53 §5-1 当前工作总结 51-52 §5-2 未来工作展望 52-53 参考文献 53-55 致谢 55-56 攻读学位期间所取得的相关科研成果 56
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中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 内燃机 > 一般性问题 > 运行与维修
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