預(yù)混湍流燃燒定容彈及其試驗(yàn)系統(tǒng)研究.pdf

1、點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)的核心是氣缸內(nèi)湍流燃燒過(guò)程，它是影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性的直接因素。定容燃燒彈主要模擬活塞在上止點(diǎn)附近發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒情況，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于研究單一參數(shù)變化對(duì)燃燒過(guò)程的影響等優(yōu)點(diǎn)。目前定容燃燒彈的研究已經(jīng)逐步由層流燃燒向湍流燃燒方向發(fā)展。要進(jìn)行定容燃燒彈內(nèi)湍流燃燒實(shí)驗(yàn)研究，需要建立湍流燃燒定容燃燒彈系統(tǒng)。
　　基于本文的研究要求，以預(yù)混湍流燃燒定容燃燒彈試驗(yàn)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，依次對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)方案、定

2、容燃燒彈、湍流發(fā)生裝置及試驗(yàn)平臺(tái)點(diǎn)火控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、部件組成及選型、工作原理等方面進(jìn)行開(kāi)發(fā)和論證。本文設(shè)計(jì)了完全對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的定容燃燒彈，在彈體密封方面，設(shè)計(jì)了雙端蓋密封結(jié)構(gòu)及法蘭密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)燃燒室的有效密封;對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，搭建了燃燒壓力及離子電流采集系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)了點(diǎn)火控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)火能量控制及數(shù)據(jù)采集和點(diǎn)火觸發(fā)同步。
　　所設(shè)計(jì)的定容燃燒彈須滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，本文通過(guò)有限元方法對(duì)定容燃燒彈的結(jié)構(gòu)強(qiáng)

3、度進(jìn)行計(jì)算分析，在有限元軟件中建立了簡(jiǎn)化的定容燃燒彈幾何模型，根據(jù)定容燃燒彈各部件的特點(diǎn)完成網(wǎng)格劃分、各部件間面與面接觸關(guān)系及邊界條件的分析與設(shè)定。分析了定容燃燒彈各部件應(yīng)力最大值及應(yīng)力分布情況，應(yīng)用強(qiáng)度理論對(duì)各部件的強(qiáng)度進(jìn)行校核，通過(guò)調(diào)整部件結(jié)構(gòu)尺寸以保證預(yù)混湍流燃燒試驗(yàn)的安全性及可靠性。
　　此外，本文以定容燃燒彈湍流發(fā)生裝置中的同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的同步性及平穩(wěn)性為研究目標(biāo)，以從動(dòng)帶輪間的角速度差為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立同步帶三維動(dòng)力