預混湍流燃燒定容彈及其試驗系統(tǒng)研究.pdf

1、點燃式發(fā)動機工作循環(huán)的核心是氣缸內湍流燃燒過程，它是影響發(fā)動機動力性、經濟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附近發(fā)動機的燃燒情況，其具有結構簡單、易于研究單一參數(shù)變化對燃燒過程的影響等優(yōu)點。目前定容燃燒彈的研究已經逐步由層流燃燒向湍流燃燒方向發(fā)展。要進行定容燃燒彈內湍流燃燒實驗研究，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，以預混湍流燃燒定容燃燒彈試驗平臺總體設計為主要內容，依次對試驗平臺方案、定

2、容燃燒彈、湍流發(fā)生裝置及試驗平臺點火控制系統(tǒng)和數(shù)據采集系統(tǒng)的設計思路、部件組成及選型、工作原理等方面進行開發(fā)和論證。本文設計了完全對稱結構的定容燃燒彈，在彈體密封方面，設計了雙端蓋密封結構及法蘭密封結構實現(xiàn)燃燒室的有效密封;對試驗平臺數(shù)據采集系統(tǒng)而言，搭建了燃燒壓力及離子電流采集系統(tǒng)，并開發(fā)了點火控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了點火能量控制及數(shù)據采集和點火觸發(fā)同步。
　　所設計的定容燃燒彈須滿足結構強度要求，本文通過有限元方法對定容燃燒彈的結構強

3、度進行計算分析，在有限元軟件中建立了簡化的定容燃燒彈幾何模型，根據定容燃燒彈各部件的特點完成網格劃分、各部件間面與面接觸關系及邊界條件的分析與設定。分析了定容燃燒彈各部件應力最大值及應力分布情況，應用強度理論對各部件的強度進行校核，通過調整部件結構尺寸以保證預混湍流燃燒試驗的安全性及可靠性。
　　此外，本文以定容燃燒彈湍流發(fā)生裝置中的同步帶傳動機構運行的同步性及平穩(wěn)性為研究目標，以從動帶輪間的角速度差為評價指標，建立同步帶三維動力