微型擺動式發(fā)動機傳熱規(guī)律的數(shù)值研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，便攜化已經(jīng)成為電子設(shè)備和機械裝置的發(fā)展趨勢，亟需一種持久續(xù)航和高能量密度的能源供給系統(tǒng)。由于碳氫燃料的高能量密度，以及內(nèi)燃機較高的能量轉(zhuǎn)化效率，內(nèi)燃機微型化成為微型能源動力系統(tǒng)研究一個重要方向。在內(nèi)燃機工作中傳熱直接影響其工作性能，傳熱研究也是內(nèi)燃機設(shè)計的重要參考。內(nèi)燃機微型化后，尺寸的減小，比表面積的增大，換熱被加強，微型內(nèi)燃機傳熱規(guī)律的研究更加必要。本文以微型擺動式發(fā)動機為研究對象，借助數(shù)值仿真方法對微型擺動式發(fā)

2、動機工作中的傳熱規(guī)律進行研究。論文的主要工作包括：
　　(1)根據(jù)微型擺動式發(fā)動機結(jié)構(gòu)和工作過程建立了數(shù)值計算模型，包括微型擺動式發(fā)動機工質(zhì)工作過程多維仿真計算模型，機體溫度場仿真計算模型，并通過邊界耦合的方法實現(xiàn)整機傳熱仿真計算。
　　(2)微型擺動式發(fā)動機機體溫度場的穩(wěn)態(tài)計算發(fā)現(xiàn)，發(fā)動機機體處于高溫，擺臂溫度高于缸體溫度，機體外表面溫度均勻分布；機體溫度場的瞬態(tài)計算發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，燃氣溫度波動對機體的影響僅限于燃燒

3、室壁面表層中，發(fā)動機其他部位的溫度不隨時間變化；耦合計算中機體溫度場穩(wěn)態(tài)計算代替瞬態(tài)計算，簡化了耦合計算過程；整機耦合傳熱計算結(jié)果表明，定工況下，發(fā)動機運轉(zhuǎn)頻率越高，機體溫度越高。
　　(3)缸內(nèi)絕熱循環(huán)下，對工質(zhì)工作過程的多維仿真計算發(fā)現(xiàn)，燃燒時間是工質(zhì)循環(huán)的重要影響因素。
　　(4)求解了兩種不同工況下工質(zhì)循環(huán)過程。計算結(jié)果表明，定工況穩(wěn)定運轉(zhuǎn)中，燃氣與壁面的傳熱對工質(zhì)燃燒過程有促進作用，縮短了燃燒時間，改善了工質(zhì)的工作