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车用六缸柴油机性能模拟及实验

作　者: 神圣
导　师: 张军; 杨大元
学　校: 大连交通大学
专　业:
关键词: 柴油机 GT-POWER 仿真涡轮增压
分类号: U464.172
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

能源危机和环境污染的日益严峻，为节能和排放都优于汽油机的柴油机发展提供了很好的发展机遇。柴油机以其高效率、低排放、低油耗等特点，日益得到青睐。随着科学技术的发展，人类对柴油机的要求日益提高，柴油机的研究方法也在不断革新。计算机仿真技术以其灵活性、迅速性和经济性，迅速成为当代柴油机设计的不可或缺的手段。作为GT-SUITE系列软件中最著名的一款软件，GT-POWER采用现代计算机技术和数值计算方法对新开发的内燃机性能进行模拟和仿真。基于GT-POWER软件，根据某车用六缸柴油机的实际结构参数和运行参数建立柴油机模型。通过对比不同工况下柴油机进气流量、功率和燃油消耗率的计算值与实验值，保证了所建立模型的可行性，并且就不同参数对柴油机主要性能的影响进行分析与优化。计算结果表明：压缩比和喷油提前角对柴油机性能的影响较大，最优压缩比在16~17之间，喷油提前角应选取压缩上止点前21°CA；进气系统参数对柴油机充气效率影响不大，未发现明显谐振现象；由于低速段柴油机与涡轮增压器的匹配不佳，出现了低功率、低扭矩和高燃油消耗率的现象，有待研究人员进一步改进。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-17
  1.1 课题的研究背景和意义  9
  1.2 柴油机的发展及研究现状  9-13
    1.2.1 国外柴油机的发展概况  9-10
    1.2.2 国内柴油机的发展概况  10-11
    1.2.3 柴油机技术研究现状  11-13
  1.3 计算机模拟的应用与特点  13-15
  1.4 本文的主要工作  15-16
  本章小结  16-17
第二章 GT-POWER 软件结构分析与模拟计算理论  17-31
  2.1 GT-POWER 软件介绍及结构分析  17-22
    2.1.1 GT-POWER 简介  17
    2.1.2 GT-POWER 的结构体系  17-19
    2.1.3 GT-POWER 的先进特性[37]  19-20
    2.1.4 GT-POWER 仿真计算流程  20-21
    2.1.5 GT-POWER 的后处理  21-22
  2.2 数值模拟计算原理  22-29
    2.2.1 气缸模块数值模拟的基本原理  22-26
    2.2.2 进排气管工作的数值模拟  26-27
    2.2.3 涡轮增压器的数值模拟  27-28
    2.2.4 中冷器的数值模拟  28-29
  本章小结  29-31
第三章柴油机仿真模型的建立  31-45
  3.1 柴油机的基本结构  31
  3.2 建模预处理  31-33
  3.3 柴油机主要模块的建立  33-43
    3.3.1 进排气系统模块  33-37
    3.3.2 燃油喷射模块  37-38
    3.3.3 气缸模块  38-40
    3.3.4 涡轮增压器模块  40-42
    3.3.5 中冷器模块  42
    3.3.6 曲轴箱模块  42-43
  3.4 模块连接与方案设定  43-44
  本章小结  44-45
第四章柴油机仿真计算结果与验证  45-49
  4.1 模型试运算与结果后处理  45-46
  4.2 仿真结果与实验验证  46-48
  本章小结  48-49
第五章柴油机性能分析及优化  49-65
  5.1 压缩比对柴油机性能的影响  49-53
    5.1.1 压缩比对柴油机主要性能参数影响的理论分析  49-50
    5.1.2 压缩比对柴油机主要性能参数影响的仿真结果  50-53
  5.2 喷油提前角对柴油机性能的影响  53-56
    5.2.1 喷油提前角的理论分析  53-54
    5.2.2 喷油提前角的仿真计算分析  54-56
  5.3 进气系统对柴油机性能的影响  56-59
    5.3.1 进气总管直径与管长对充气效率的影响  56-58
    5.3.2 进气歧管管长与直径对充气效率的影响  58-59
  5.4 柴油机速度特性的计算结果  59-62
  5.5 柴油机和涡轮增压器的联合运行  62-64
  本章小结  64-65
结论  65-67
参考文献  67-69
致谢  69-70

车用六缸柴油机性能模拟及实验

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