微型擺式內(nèi)燃機(jī)的熱力場分析與研究.pdf

1、本論文所述內(nèi)容為國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“微型擺式內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)理論與實(shí)現(xiàn)方法的研究” 工作的一部分。主要是運(yùn)用ANSYS軟件分析微型擺式內(nèi)燃機(jī)的熱力學(xué)性能。而要進(jìn)行此項(xiàng)分析，首先需要獲得其工作過程狀態(tài)參數(shù)。但由于受當(dāng)前條件所限，還無法由試驗(yàn)測得微型擺式內(nèi)燃機(jī)工作過程的客觀數(shù)據(jù)。據(jù)此，本文參照傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)工作過程數(shù)值計(jì)算方法，結(jié)合微型擺式內(nèi)燃機(jī)自身特點(diǎn)，通過一定模型假設(shè)和當(dāng)量轉(zhuǎn)換，總結(jié)了一套應(yīng)用于微型擺式內(nèi)燃機(jī)工作過程數(shù)值模擬計(jì)算的方法。并運(yùn)用M

2、ATLAB軟件編程計(jì)算，用得出的狀態(tài)參數(shù)結(jié)果，繪出了示功曲線。 由數(shù)值計(jì)算得出的周期狀態(tài)參數(shù)中，均勻提取31組溫度和壓力數(shù)據(jù)作為熱力學(xué)分析的載荷。按所提數(shù)據(jù)，在ANSYS中定義31個(gè)載荷步，以載荷步文件批求解法，分別對微型擺式內(nèi)燃機(jī)的缸體和中心擺進(jìn)行耦合熱力學(xué)瞬態(tài)分析。先后分析了缸體和中心擺的溫度場、等效應(yīng)力場和等效應(yīng)變場，并對兩者進(jìn)行了應(yīng)變干涉分析。 通過對缸體和中心擺的熱力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)無論是從材料和選用還是在結(jié)構(gòu)的設(shè)

3、計(jì)上都存在一些不足。首先，缸體和中心擺所用材料在耐熱性和剛度方面都不能滿足要求，建議采用氧化鋁基合金材料或陶瓷類材料或者是其它特制合金。其次，在結(jié)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)缸體左右兩個(gè)卡臂、預(yù)壓縮室左右兩個(gè)側(cè)壁及燃燒室上壁中間部分比較薄弱，需要加強(qiáng)；對于中心擺則是兩端弧面的密封有些問題。 雖然數(shù)值模擬計(jì)算的狀態(tài)參數(shù)同實(shí)際值可能會(huì)有出入，但據(jù)此進(jìn)行的熱力學(xué)分析中，部件熱力場的分布同實(shí)際情況差別不會(huì)太大。所以此分析結(jié)果是有一定參考價(jià)值的。最后根據(jù)熱力