【摘 要】
：
进气道作为内燃机进气系统的重要组成部分,直接影响着内燃机的进气充量和缸内气流运动,进而影响缸内混合气的形成及燃烧状况,最终对内燃机的动力性、经济性以及排放性能产生重要影响。随着排放法规的愈发严苛,高性能、低成本的内燃机进气道开发势在必行。因此,本文针对四气门柴油机进气道围绕着气道参数化建模、稳态数值模拟、结构参数灵敏度以及结构优化开发这四个部分展开了研究。主要内容和结论如下:采用曲面法在Pro/E
论文部分内容阅读
进气道作为内燃机进气系统的重要组成部分,直接影响着内燃机的进气充量和缸内气流运动,进而影响缸内混合气的形成及燃烧状况,最终对内燃机的动力性、经济性以及排放性能产生重要影响。随着排放法规的愈发严苛,高性能、低成本的内燃机进气道开发势在必行。因此,本文针对四气门柴油机进气道围绕着气道参数化建模、稳态数值模拟、结构参数灵敏度以及结构优化开发这四个部分展开了研究。主要内容和结论如下:采用曲面法在Pro/E中建立了螺旋气道和切向气道的全参数化模板,并分别定义了16和17个结构参数。针对较为敏感的气道出口段,分别提取了4个关键参数作为变量,通过调整关键参数能够实现气道结构的局部变化,并最终影响气道的流通特性。针对气道的稳态数值模拟,确定了一种具有较高精度和工程实际应用价值的气道稳流数值模拟策略。结果表明:针对具有不同缸径、气道结构、气道组合形式、气门位置形式和气门数的柴油机进气道,平均流量系数的数值模拟结果和试验结果的偏差可控制在3.5%以内,涡流比可控制在10%以内。在进行气道参数优化的过程中,先是采用控制变量法和正交试验法,系统地研究了气道单因素和多因素关键参数对气道性能的影响,这对于气道结构的开发具有一定指导意义。在此基础上,使用遗传算法耦合人工神经网络实现了气道结构的最优化开发。结果表明:采用该方法寻优后的气道结果接近最优解集。以目标涡流比为1.5的结果为例,气道的平均流量系数与试验结果的相对误差为1.39%,涡流比与试验结果的相对误差为4.71%。
其他文献
水下滑翔机作为一种新型的无人水下自主航行器,因其低功耗、长航程等优点被广泛应用于海洋环境观测等领域。然而,传统的水下滑翔机依靠浮力推进,利用刚性固定平板机翼滑翔,抗流能力较弱,运动方式单一;混合推进水下滑翔机又因引入螺旋桨出现噪声大、隐蔽性弱等问题。本文借鉴牛鼻蝠鲼胸鳍大变形、大推进力的运动特点,将传统水下滑翔机的刚性固定平板机翼融入仿生学理念,采用张拉整体结构（Tensegrity）作为基本骨架
随着制造业领域对加工精度、灵活性以及可编程化的要求不断提高,工业机器人应时而起。传统机器人通常为串联机构,这种轻质构型虽然灵活程度高但刚度较低、承载能力不强,很难适用于接触力较大的加工领域。在这种背景下,混联机器人因其具有较高的刚度和较强的承载能力脱颖而出。但对于诸如搅拌摩擦焊接等接触力过大的加工环境,混联机器人虽不导致机构损坏但其变形也会影响到定位精度和加工质量。因此,本文以TriMule混联机
钛合金因其具有优异的综合力学性能,例如硬度高、耐腐蚀和热稳定性好等,被广泛应用于航空和航天领域。但钛合金的摩擦磨损性能较差,在滑动工况中容易发生磨损失效。液压作动筒是飞机上的关键驱动装置,TC4钛合金作为作动筒的主要材料,其表面质量及耐磨性是实现作动筒长寿命的关键。针对西安航空自控所对飞机液压作动筒提出的长寿命需求,首次提出使用超声冲击技术解决问题的思路。本文以TC4钛合金为研究对象,探究超声冲击
论文提出了一种线接触螺旋锥齿轮副成形原理及其加工方法——螺旋半展成法,阐述了螺旋半展成法加工共轭齿面的成形原理。基于数控机床建立了切齿运动模型和相应的齿面求解模型,辅以数值仿真、有限元接触仿真、虚拟加工仿真、数控加工试验与滚动检验,实现了线接触渐缩齿螺旋锥齿轮的设计与加工。主要研究内容及成果如下:（1）基于齿轮啮合基本原理,阐述了齿轮副共轭啮合齿面上某点处的相对运动是该点绕瞬时轴的螺旋运动。分析了
内燃机节能研究对国家能源安全和低碳环保意义重大。在内燃机各项节能技术中,余热能利用具有最大的节能潜力。其中,有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）因具有热效率高、结构简单、可靠性强等诸多优势被广泛应用于内燃机中低品位余热能回收中。膨胀机作为ORC中热功转换的关键部件,其性能决定了系统的可靠性和效率。相对于其他类型的膨胀机,涡旋膨胀机因其体积小、可靠性高、输出范围广等优势
融合数字减影血管造影（Digital Subtraction Angiography,DSA）和血管内光学相干断层扫描（Intravascular Optical Coherence Tomography,IVOCT）技术对图像进行冠脉三维重建对心血管病的诊治和研究具有重要意义。单一模态的图像无法反映冠脉的真实树状形态或动脉壁和斑块的细微组织结构,而目前研究中两种图像的融合技术得到的冠脉三维模型准
随着航空航天等领域对大型结构件高精度加工需求增加,具有工作空间/装备占地比大、精度刚度高、灵活性强和动态性能好等优点的混联加工机器人表现出巨大的应用潜力。为提高混联加工机器人加工精度,本文提出一种基于光栅反馈的误差在线自适应补偿方法,利用外部光栅位移传感器实时检测机器人动平台位置和转角误差,采用柔顺控制算法实现误差在线补偿。首先,分析混联加工机器人主要误差来源,利用闭环矢量法推导机器人运动学模型。
高强铝合金薄壁筒件由其比强度高、质量轻、切削性能好、体积小等优点,在航空航天、核工业等领域有着广泛的应用;但该零件在加工过程中存在切削工艺性差的缺点。本课题采用双刀对置的镜像加工工艺对铝合金薄壁筒件进行加工,并对薄壁筒镜像加工过程中颤振问题进行研究,首先,利用壳理论建立薄壁筒镜像切削工艺系统动力学模型,分析工件与镗杆的振动特性;其次,进行切削工艺系统的稳定性分析,找出影响系统稳定性的主要因素;最终
近年来,微操作技术在精密制造、电子信息、生命科学等领域得到了广泛应用,而在微操作技术中对于系统的姿态调整至关重要,结合目前对于精密定位系统的运动检测手段,开展基于视觉的姿态测量和调整具有重要意义。本文旨在提高姿态调整系统的自动化程度,进行了如下研究工作:设计了基于粘滑原理的双驱动微角度摆动平台,对所设计平台的驱动部分进行了静态特性分析,并利用柔度矩阵法对驱动部分的输入刚度进行建模。考虑平台的紧凑性
有机朗肯循环（organic Rankine cycle,ORC）已成为中低温热能回收利用的有效手段和研究热点。提高ORC传热过程中的热源匹配程度,降低传热过程中的损失,降低热源出口温度,可以有效提高系统的净输出功。然而,净输出功的提高往往以经济性下降为代价,因此,兼顾输出功率、经济性和实用性的有机朗肯循环的研发是现阶段中低温余热回收利用研究中有价值的一项工作。可调节传热窄点的有机朗肯循环（Adj