换热器对气动发动机效率影响的研究

为提高气动发动机能量利用率不高的问题,在气动发动机系统中的二级膨胀往复式结构以及容积减压装置中引入换热器,对气体进行加热,利用气体膨胀做功吸热以及传热学的原理来提高工作气体的温度,进而提高整个气动发动机的能量利用率问题。选取纵向翅片管壳式换热器,通过对减压、换热、阻力、热扩散、能耗、效率等的计算,对比不用换热器和使用换热器时两种情况气动发动机的效率,同时借助AMESim软件对两级气动发动机系统热交换模型进行模拟仿真,得到仿真结果。对比仿真结果和实际实验结果,得出合理使用换热器可以使气动发动机的效率提升29.83%。     

基于CAE仿真的某发动机排气系统降噪研究

针对某款自然进气汽油发动机,运用CAE仿真手段分析整个排气系统的声场特性,提出增加消声器的方案以降低排气系统噪声。结果表明:通过增设消声器以及变动发动机排气系统管路,实现了降低发动机排气系统气动噪声的目的。     

配气相位对活塞排气气动发动机性能影响分析

为了提高活塞的做功能力、提高气动发动机的动力性能和经济性能,对活塞排气气动发动机进排气系统进行了建模分析,并基于变质量热力学理论建立了气动发动机的热力循环模型.通过计算仿真不同的进排气开启角、持续角,转速对发动机各个性能影响,分析得出:适当的开启角有利于动力性和经济性的提高,而延迟角使其性能急剧下降;进气持续角过小或过...     

基于迎风差分格式的气动制动系统的共振频率研究

一阶迎风差分方法,可用于气动制动系统中的气柱管路部分问题的研究,考虑到气体可压缩性和热交换性等影响,利用气体连续性和能量守恒原理建立气体连续方程、运动方程和能量守恒式。经复合函数微分法整理变换成振动方程后,通过MATLAB软件进行波动方程的差分仿真,讨论了在上流边区以振动方程为边界导致下流区的共振影响。仿真计算的结果表明：有限差分方法是研究气动制动系统管路的气柱共振特性较为有效的方法。     

DCVVT发动机外特性转矩下凹问题的研究

DCVVT发动机耐久性试验中,在转速1 500~2 500 r/min时外特性转矩存在明显下凹,而标定试验过程中外特性转矩无此下凹问题。采用一维仿真和试验验证相结合的方法,证明排气系统管路的不一致造成此发动机转矩的下凹。进一步研究发现,当DCVVT发动机进排气门重叠角大时,发动机的外特性对排气系统前级催化反应器与后级催化反应器之间管路长度的变化很敏感,可采用缩短此段管路长度的方法来避免发动机耐久试验外特性在转速1 500~2 500 r/min时的转矩下凹。     

基于差分格式的气动制动系统管路研究

通过采用一阶迎风差分格式、中心差分格式和二阶Lax-Wendroff格式对气动制动系统（PBS）中管路部分进行精度分析。根据气体连续方程、运动方程和能量守恒式,在时间和空间上划分差分网格建立管路动态模型。为了提高研究精度,在建立管路动态模型的过程中涉及了管路的热交换和可压缩性等因素,运用MATLAB软件对气体的双曲型偏微分方程进行数值计算,并且由虚拟管路小孔模型作为管路动态模型数值计算的边界条件。通过分析3种格式下管路中的状态变量与时间的关系,选择精度较高稳定性较强的差分格式,对车辆气动制动系统的管路部分的设计和研究具有指导意义。     

GDI发动机排气系统性能优化分析

基于发动机模拟仿真软件GT-Power,建立四缸GDI发动机排气系统的仿真模型。通过改变排气道、排气总管、排气歧管等结构的长度、直径等参数并经软件计算,得出发动机在不同排气系统参数下的缸内压力、放热率、尾气排放以及燃油消耗率等,对比分析不同工况下排气系统的结构参数变化对GDI发动机性能的影响。结果表明:选择排气总管直径和长度分别为75、160 mm,排气歧管长度和直径分别为185、44 mm,排气道长度和直径分别为75、49 mm时,发动机的性能最佳。     

二冲程发动机进排气系统的设计验证与故障分析浅谈

二冲程发动机在园林机械和无人机领域的应用越来越广泛。,但是二冲程发动其缸内燃烧,扫气等环节受进、排气系统影响明显,不同二冲程发动机进、排气系统不尽相同,细微的差别对发动机性能影响很大。本文讨论了设计开发中二冲程发动机的进、排气系统的验证与故障分析方法,重点论述进排气到在工程应用中对发动机性能的影响,对近、排气系统走向改进方向进行了简要分析及说明。     

DVVT对发动机中低转速性能影响的仿真研究

介绍了调节进、排气可变气门正时(VVT)角度对发动机性能的影响。该试验在发动机转速为1 500r/min、全负荷的工况下进行。应用GT-Power仿真软件建立发动机模型,通过模拟仿真来分析进、排气VVT角度变化对发动机的燃油消耗率和扭矩的影响。研究结果表明:恰当的VVT角度能够调节气缸内残余废气量,提高汽油机充气效率。采用合适的仿真模型能够快速地找到性能最优的VVT组合,减少实际工作过程中的台架标定工作量。     

矿用自卸车进排气系统结构设计及研究

基于大型矿用自卸车动力系统的开发设计要求和经验,对进、排气系统布置选型及设计要点进行分析。根据发动机的进气流量要求和使用环境确定空气滤清器选型,实现发动机保护和噪声降低;进排气管道布置应根据发动机要求、阻力要求、工作环境等因素完成设计;矿用自卸车主要使用扩张式消声器,其四种不同的结构形式具有不同的消声特点,若布置空间足够,矿用自卸车推荐采用多节扩张腔串联的方法来增加消声量。     

基于紧致插值方法对气动制动管路研究

紧致插值方法可用于气动制动管路中气柱状态的分析,考虑管路内的热交换和摩擦因素等影响,利用气体动力学原理建立管路的数学模型。通过一般迎风差分方法对管路进行分析后,再利用紧致差值方法对管路内气柱的状态进行分析,然后结合MATLAB软件进行仿真计算。研究表明：通过紧致插值方法研究气动管路中的重要参数,得出其状态值与理论值基本吻合,从而确保了该方法的可行性,为后续分析气动制动系统中管路部分的研究提供了基础。     

数控气动发动机动力系统设计

数控气动发动机以压缩空气或液氮为动力源,通过其膨胀做功,将压力能转化为机械能.该文根据气动发动机的特点,对其能量供给系统、做功系统及控制系统进行了研究.分析了气动发动机动力源与气动发动机之间的高压气体减压控制过程及气动系统能量变化的特性,在能量的供给系统中加入客积减压和定量预喷系统,提出了新型数控气动发动机动力系统的设计方案.     

排气消音塔改造中关键点设计研究

航空发动机部分试验需要对进气进行加温,多余的高温气体会通过管路引到排气消音塔。某所试车台排气消音塔由于年久失修,塔内部、外部都有不同程度的损坏,无法满足环保要求,因此,需对排气消音塔进行改造。本文对排气消音塔改造中关键点的设计进行了探讨,提出了具体方案,并对方案的可行性进行了论证。     

空气调压阀运行环境参数的监控系统设计

某吸气式发动机试验台的空气调压阀及液压驱动系统状态复杂、可靠性低、故障易发。为提高调压阀运行的安全性、可靠性和精确性,设计了其运行环境参数的监控系统。基于工业以太网和NI cRIO实时控制系统,实现了液压驱动系统的油压、油温、油液污染度、液压缸位移及阀后管路压力等运行环境参数的远程在线监测、显示、记录和报警,并通过对油冷机和排气电磁阀的开关控制,实现了对液压油油温及管路压力的闭环控制。测试结果验证了该监控系统的正确性和实用性。     

桥式气动回路节能方法实验系统研究

桥式气动回路由多个开关阀独立控制系统进气与排气,可有效节约气动系统耗气量。为了发挥桥式气动回路结构优势,验证理论计算获得的进排气通断时间合理性,实现气动系统节能及活塞运行平稳性,利用LabVIEW开发平台,通过硬件组建、系统建模与软件开发,完成适用于4个开关阀组成的桥式气动回路节能方法实验系统。通过仿真与实验、数据处理与分析,所研发的实验系统功能完善,工作稳定,能够根据定时、定量进排气等多方面需求完成测控功能,检测数据准确有效,实现了对桥式气动回路节能方法理论计算结果的校准及节能效果的评估。     

高压缩比机车柴油机配气正时优化计算

机车柴油机缸内的气体流动研究主要以传统的实验方法为主,这种方法的缺点是对工程技术人员的经验要求很高,实验周期长,成本高昂。利用GT-Power搭建了GE高压缩比增压柴油机的仿真平台,其中包括16缸模型、进排气管路模型、涡轮增压器模型和中冷器模型;并提出利用GT-Power软件自带的DOE(Design of Experiments)优化模块,同时对进、排气正时角进行优化,缩短了计算时间,使得进、排气配气相位得到较好的匹配。     

活塞排气式气动发动机排气损失分析

对一款新型活塞排气式气动发动机曲轴处于恒转速工作状态和变转速工作状态的排气损失进行了分析,总结了排气损失原因,提出了活塞排气阀的改进措施。结果表明,限制发动机曲轴最低转速,同时采取改进的活塞排气阀结构可以较好地消除排气损失。     

基于CFD流场特性分析发动机进排气系统设计

进排气系统是发动机重要的附属结构,对保证发动机正常工作具有重要意义.根据发动机进排气系统的结构特点,针对进气系统、排气系统、消声器等进行选型设计和结构设计;保证各部分结构满足发动机的压力和流量要求;采用理论分析计算、CFD建模仿真分析、试验台验证分析等相结合的方法进行设计分析.对排气管和消音器进行三维计算流体模拟仿真,得到速度场、压力场的分布图,并对设计关心的进出口压差进行计算;特别对消声器的穿孔板部分采用了多孔阶跃边界条件进行处理;采用试验方法对消声器设计进行验证.结果 可知:空滤器进气阻力(滤芯干净时):8英寸/237mm水柱高度;管道总阻力为2.079英寸/52.8mm水柱高度;单个最大流量是:972.27L/s＞ 904.5L/s,满足发动机要求;排气系统的排气管路和消声器总压损为3.52KPa,满足发动机排气背压要求;系统的CFD分析结果表明管道布局合理,无真空区和负压区,气流顺畅;试验结果表明,消声器消声效果最高可达40dBA;而达到发动机的排气流量流速时,压力损失为1869.12Pa,而设计值为1802.38Pa,二者的误差为3.72％,结果基本一致,表明设计结果可靠;为同类设计提供参考.     

气动系统管路的设计计算

在气动系统中，由于设备耗气量及所需压力不同，要求气源系统的管路应设计得当。为保证气体在管路内的流量满足设备所需耗气量，管路应满足最高压力要求，避免气体在管路内流动时压力损失过大。如果管路设计不当，会直接影响设备的正常运行，或由于压力损失过大造成经济损失。下面就管路设计问题进行分析计算。     

气动发动机排气冷量在内燃机冷却系统中的回收利用研究

针对气动发动机排气的低温特性,提出了利用气动发动机排气冷却内燃机散热器的技术方案。通过初步试验,获得了气动发动机在不同转速下的排气流量和温度特性。基于初步试验结果,建立了气动发动机排气与内燃机冷却水的热交换模型,并进行了仿真计算,得到了不同水泵流量下,热水流经换热器的进出口温差以及换热量。研究结果表明,换热器进出口热水温差、换热量随着气动发动机转速的升高而增大;随水泵流量的增加,热水流经换热器进出口的温差逐渐减小,换热量增大,但各个水泵流量下的换热量相差较小,当发动机转速为700r／min时,温差增加值及换热量的增加值均为最小;随着气动发动机转速增加,气动发动机排气的冷量炯变化范围很小,回收指数逐渐上升,冷量回收效果变好。