压缩空气燃油混合动力发动机工作特性的数值模拟.pdfVIP

中国机械工程第 23卷第 5期 2012年 3月上半月 压缩空气 ／燃油混合动力发动机工作特性的数值模拟 方清华 刘 昊 陶国良 1．浙江大学流体动力与机 电系统 国家重点实验 室气动 实验 室 ，杭 州，310027 2．无锡气动技术研 究所有限公司，无锡 ，214072 摘要 ：以一种四行程压缩空气／燃油混合动力发动机为研 究对象，应用热力学理论建立 了它的两种 工作模式——四行程压缩空气动力模式和内燃机模式的数学模型，并对两种工作模式的工作特性进行 了仿真研究。仿真结果表 明，转速在低于 1500r／min时，四行程压缩空气动力模式具有 良好的经济性和 动力性能；转速在 15O0～3500r／rain范围内时，内燃机模式具有良好的经济性和动力性能。故知，四行 程压缩空气动力模式适宜在低速、低负荷时运行，而内燃机模式适宜在高速、大负荷时运行。 关键词 ：混合动力；压缩空气 ；内燃机 ；数值模拟 中图分类号 ：TH138；TK401 DO1：10．3969／j．issn．1004—132X．2012．05．021 NumericalSimulationonOperatingCharacteristicsofHybridCompressed-- airandFuelEngine FangQinghua’ LiuHao TaoGuoliang 1．TheStateKeyLabofFluidPowerandMechatronicSystems， ZhejiangUniversity，Hangzhou，310027 2．W UXiPneumaticTechnica1ResearchInstituteCo．，Ltd．，W UXi，Jiangsu，214072 Abstract：Anew hybridcompressed--airandfuelenginewaschosenastheresearchobject．The new hybridenginewasmodeledusing thethermodynamicstheories，which canwork byboth four— strokecompressed-- airpoweredenginemodeandinternal-- combustionenginemodeandthesimula— tion analysiswasmadeinitsoperatingcharacteristics．Thesimulation resultsshow thatthefour—— strokecompressed-- airpoweredenginemodepossessespreferableeconomicperformanceand torque characteristicswhentheenginerotatingspeedisbelow 1500r／min；theinternal—combustionengine modepossessesbettereconomicperformanceandtorquecharacteristicswhentherotatingspeedisbe～ tween1500r／rainand3500r／min．Sothefour—strokecompressed--airpoweredenginemodeisfitto runatlow speedorlow load，andtheinternal--combustionenginemodeisfittorunathighspeedor highload． Keywords：hybrid；compressed--air；internalcombustionengine；numericalsimulation 0 引言 理论建立其工作过程数学模型的基础上，运用数 近年来 ，压缩空气 ／燃油混合动力发动机n‘] 值模拟的方法对其工作特性进行了研究。 作为一种低污染排放的新型混合动力发动机逐渐 混合动力发动