学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

高强化110柴油机热力模型及热负荷特性的计算仿真研究

作　者: 王蒸
导　师: 舒歌群
学　校: 天津大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 柴油机 热负荷 高温冷却 热流密度 仿真
分类号: TK422
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 149次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文以高强化柴油机的热力循环过程和热负荷特性为研究对象,使用BOOST软件对热力循环过程进行了计算仿真,分析了其热力循环和热负荷的特征参数,预测了设计指标的可行性,为高强化柴油机的设计提供了理论依据。通过对相同升功率的高强化柴油机和汽油机的热力循环过程进行计算和比对,分析了各自的热负荷特征差异,认为在高强化柴油机设计过程中可以借鉴高强化汽油机的某些设计特点。具体结论如下:1.从总换热量角度分析,文中相同升功率柴油机和汽油机的换热量比值在8:9左右。目前商用车汽油机升功率可以达到90KW/L左右,因此,可以通过借鉴相同升功率汽油机冷却系统某些特点,实现高强化柴油机较高的换热量。2.从热流密度角度分析,相同升功率柴油机和汽油机稳态热流密度分别为:442105 W/m2和414874 W/m2,柴油机稳态热流密度稍高,而瞬态热流密度峰值柴油机为汽油机的2倍。这种热流密度的差异需要在热负荷设计中着重考虑,是高强化柴油机热负荷设计中的重点。在借鉴高强化汽油机的冷却方案的同时,对高强化柴油机的火力面、鼻梁区等受热集中部分的热负荷状况进行分析优化。本文分析了冷却液温度对柴油机工作过程的影响,并论述了高温冷却可能带来的穴蚀和密封问题。仿真分析表明:提高冷却温度能够有效的降低发动机本身的体积,减少发动机的质量,提升发动机性能,实现发动机的更高的功率密度、更灵活的安装布置方案等。本文以高强化柴油机的冷却系统的设计为研究目的,针对缸内热力循环和传热过程、冷却系统总体布置方案,分析了热负荷设计指标和高温冷却方案的可行性,为高强化柴油机的设计提供参考依据。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 柴油机的传热和热负荷  8-11
    1.1.1 工质与燃烧室壁面间的传热  9-10
    1.1.2 燃烧室壁面内部的传热  10-11
    1.1.3 燃烧室外壁与冷却液的对流换热  11
  1.2 高强化柴油机设计研究的现状和发展方向  11-14
  1.3 本课题主要研究内容和意义  14-15
第二章 高强化柴油机仿真模型的建立  15-26
  2.1 仿真建模的理论基础  15-18
    2.1.1 压缩和做功冲程基本方程式  15-16
    2.1.2 燃烧放热  16-17
    2.1.3 放热规律  17
    2.1.4 换气过程基本方程式  17-18
    2.1.5 缸内换热  18
  2.2 高强化柴油机仿真建模  18-24
    2.2.1 建立模型的具体步骤  20-24
    2.2.2 建模过程中汽油机和柴油机的差别  24
  2.3 小结  24-26
第三章 相同升功率的高强化柴油机和汽油机热负荷参数的比对分析  26-45
  3.1 内燃机的热效率分析  26-31
    3.1.1 内燃机的理论循环  26-27
    3.1.2 传热对内燃机的热效率的影响  27-29
    3.1.3 内燃机热负荷的评价  29-31
  3.2 相同升功率机型的热负荷参数比较  31-40
    3.2.1 放热率曲线  32-33
    3.2.2 稳态传热量和平均热流密度  33-34
    3.2.3 单个循环传热量和瞬时平均热流密度  34-39
    3.2.4 瞬时换热面积和燃烧方式的影响  39-40
  3.3 影响热负荷的其他因素  40-42
    3.3.1 改变点火提前角对热负荷的影响  40-41
    3.3.2 压力升高比和最高爆发压力的影响  41-42
    3.3.3 进排气系统对热平衡的影响  42
  3.4 小结  42-45
    3.4.1 热负荷各项参数差异  43
    3.4.2 热负荷设计  43-45
第四章 冷却温度对高强化柴油机性能的影响  45-55
  4.1 冷却系统和高温冷却带来的的变化  45-49
    4.1.1 过度冷却和冷却不足  46-47
    4.1.2 冷却温度对散热器布置的影响  47
    4.1.3 高温冷却引起的变化和问题  47-49
  4.2 不同冷却温度情况下柴油机的整机性能比对分析  49-53
    4.2.1 冷却温度影响柴油机工作的理论分析  49-50
    4.2.2 提高冷却液温度的仿真计算  50-53
  4.3 小结  53-55
第五章 总结与展望  55-57
  5.1 课题总结  55
  5.2 展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61

相似论文

  1. 液力减速器制动性能及用于飞机拦阻的仿真研究,TH137.331
  2. 基于陀螺和星敏感器的卫星姿态确定研究,V448.2
  3. 空间交会对接控制方法的研究,V526
  4. 船用舵机电液伺服单元单神经元PID控制,U666.152
  5. 碾压混凝土拱坝温度应力仿真分析与分缝设计研究,TV642.2
  6. 基于精细积分法的电力系统动态电压稳定仿真研究,TM712
  7. 开关磁阻发电机供电系统仿真分析,TM31
  8. 电动车用复合结构永磁同步电机系统的仿真研究,TM341
  9. HID灯整流效应的研究,TM923.32
  10. 导弹虚拟试验可视化技术研究,TP391.9
  11. 空中目标与背景的红外图像仿真技术研究,TP391.41
  12. 基于物理模型的真实感流体实时仿真技术,TP391.41
  13. 星载高光谱传感器模拟仿真系统研究,TP391.9
  14. 仿真系统模型验证方法和工具研究,TP391.9
  15. 基于逼真度的仿真系统评估研究,TP391.9
  16. 复杂仿真系统VV&A工作流技术研究,TP391.9
  17. 基于神经网络的水厂投药预测控制研究,TP273.1
  18. 红外成像目标模拟电阻阵电控系统研制,TJ765.4
  19. 大气层内动能拦截弹姿态控制规律设计,TJ765.23
  20. 高光谱遥感场景模型仿真研究,TP72
  21. 四旋翼垂直起降机控制问题的研究,TP273

中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 内燃机 > 柴油机 > 设计、计算
© 2012 www.xueweilunwen.com