WD615.50柴油机工作过程模拟计算和参数优化

论文摘要

随着计算机和计算机技术的迅猛发展,利用电子计算机对内燃机设计和实验使得一部分设计工作正在逐步脱离经验、半经验阶段,为我们提供了一个迅速而准确的技术手段。柴油机的工作循环是一个极其复杂的物理化学变化过程,其工作过程计算的目的,是要真实地反映柴油机气缸内循环的物理化学过程,找出各种因素和性能指标间的数量关系,从而选取最佳参数。本文对WD615.50型直喷式柴油机的性能进行研究,利用AVL BOOST软件对柴油机整个工作过程进行了模拟计算,并对模拟结果和实验结果进行了对比分析。结合柴油机工作过程计算的基础和AVL BOOST软件计算原理,建立了柴油机模拟计算模型。利用所建立的模型,对柴油机在1000r/min、1600r/min、2200r/min的速度特性进行了模拟计算。结果表明,模拟数据和实验数据能较好的吻合,从而验证了该机工作过程模型的正确性。在此基础上,利用所建立的模型,分析了WD615.50型柴油机的压缩比、燃烧起始角、燃烧持续期和配气相位对柴油机性能的影响,并对各参数进行了优化,确定了最佳参数。按照优化计算的结果,对WD615.50型直喷式柴油机再次进行模拟计算,并进行实验验证。结果表明,优化后柴油机的油耗、排气温度有所下降,而功率有所升高。这对柴油机开发设计和性能分析有一定的参考意义,达到了本文研究的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的背景及意义
• 1.1.1 选题的背景
• 1.1.2 选题的意义
• 1.2 国内外内燃机模拟计算的发展概况
• 1.2.1 内燃机工作过程模拟计算的发展状况
• 1.2.2 内燃机燃烧模拟模型的发展状况
• 1.3 本文研究的意义
• 1.4 本文的主要工作
• 第2章 柴油机工作过程模拟计算理论研究
• 2.1 AVL BOOST软件的理论研究
• 2.1.1 AVL BOOST软件前处理程序
• 2.1.2 AVL BOOST软件主要输入参数
• 2.1.3 AVL BOOST软件后处理程序
• 2.2 模拟计算的理论研究
• 2.2.1 缸内热力过程计算的基本假设
• 2.2.2 缸内热力过程计算的基本方程
• 2.2.3 缸内热力过程计算的辅助方程
• 第3章 柴油机工作过程模拟计算模型的建立
• 3.1 柴油机的主要设计参数
• 3.2 模型的建立
• 3.2.1 建模的步骤
• 3.2.2 柴油机工作过程模型
• 3.2.3 原始数据的输入
• 3.3 模型正确性验证
• 第4章 WD615.50柴油机工作过程模拟计算结果分析
• 4.1 压缩比的优化计算
• 4.2 燃烧起始角的优化计算
• 4.3 燃烧持续期的优化计算
• 4.4 配气相位参数的优化计算
• 4.4.1 进气提前角的优化计算
• 4.4.2 进气迟闭角的优化计算
• 4.4.3 排气提前角的优化计算
• 4.4.4 排气迟闭角的优化计算
• 4.4.5 配气相位角度的正交实验
• 4.5 参数优化后的模拟计算
• 第5章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历