配气相位对三角转子气动发动机性能的影响-江苏大学.PDF

２０１６年３月 第３７卷　第２期 Ｍａｒ．２０１６ Ｖｏｌ．３７　Ｎｏ．２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１６．０２．００４ 配气相位对三角转子气动发动机性能的影响 潘剑锋，肖　曼，范宝伟，潘振华 （江苏大学 能源与动力工程学院，江苏 镇江２１２０１３） 摘要：为了研究配气相位对三角转子气动发动机动力性和经济性的影响，建立了相应的２维动态 数值计算模型．在验证模型可行性的基础上，对三角转子气动发动机内部气流运动过程进行了模 拟．基于正交设计，分析了进气提前角、进气持续角、排气提前角、排气持续角４个因素组合下有效 功率和耗气率的变化情况．结果表明：对于转子气动发动机的动力性指标，进气持续角的影响最大， 次之是排气提前角，随之是进气提前角，排气持续角对有效功率和耗气率的影响最小；最大功率输 出时的最佳配气相位为进气持续角２７０°、排气提前角１５°、进气提前角３０°、排气持续角２８０°；对于 其经济性指标，排气提前角的影响最大，次之是进气持续角，随之是排气持续角，进气提前角对其影 响最小；最小耗气率时的最佳配气相位为排气提前角１５°、进气持续角２１０°、排气持续角２６０°、进气 提前角４５°． 关键词：气动发动机；三角转子；动网格；配气相位；正交设计 中图分类号：ＴＫ４５　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１６）０２－０１４１－０６ 引文格式：潘剑锋，肖　曼，范宝伟，等．配气相位对三角转子气动发动机性能的影响［Ｊ］．江苏大学学报（自然科学版），２０１６，３７ （２）：１４１－１４６． ＥｆｆｅｃｔｏｆｖａｌｖｅｔｉｍｉｎｇｏｎＷａｎｋｅｌｒｏｔｏｒａｉｒｐｏｗｅｒｅｄｅｎｇｉｎｅ ＰＡＮＪｉａｎｆｅｎｇ，ＸＩＡＯＭａｎ，ＦＡＮＢａｏｗｅｉ，ＰＡＮＺｈｅｎｈｕａ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｌｖｅｔｉｍｉｎｇｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＷａｎｋｅｌ ｒｏｔｏｒａｉｒｐｏｗｅｒｅｄｅｎｇｉｎｅｗｉｔｈｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｈａｓｅ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｅｄ．ＴｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｆｌｏｗｉｎＷａｎｋｅｌｒｏｔｏｒａｉｒｐｏｗｅｒｅｄｅｎｇｉｎｅｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎ ｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅｖａｒｉｏｕｓｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓｏｆｉｎｔａｋｅａｄｖａｎｃｅａｎｇｌｅ，ｉｎｔａｋｅｄｕｒａｔｉｏｎａｎｇｌｅ，ｅｘｈａｕｓｔ ａｄｖａｎｃｅａｎｇｌｅａｎｄｅｘｈａｕｓｔｄｕｒａｔｉｏｎａｎｇｌｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｇｒｅａｔｅｓｔｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒ ｉｓｉｎｔａｋｅｄｕｒａｔｉｏｎａｎｇｌｅｗｉｔｈｆｏｌｌｏｗｉｎｇｏｆｅｘｈａｕｓｔａｄｖａｎｃｅａｎｇｌｅａｎｄｉｎｔａｋｅａｄｖａｎｃｅａｎｇｌｅ，ａｎｄｅｘｈａｕｓｔ ｄｕｒａｔｉｏｎａｎｇｌｅｉｓｔｈｅｌｅａｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＷａｎｋｅｌｒｏｔｏｒａｉｒｐｏｗｅｒｅｄ ｅｎｇｉｎｅ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｖａｌｖｅｔｉｍｉｎｇｉｓａｃｑｕｉｒｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｉｔｈｔｈｏｓｅａｎｇｌｅｓｏｆ２７０°，１５°，３０° ａｎｄ２８０°，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｇｒｅａｔｅｓｔｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｉｓｅｘｈａｕｓｔａｄｖａｎｃｅａｎｇｌｅｗｉｔｈｆｏｌｌｏｗｉｎｇｏｆｉｎｔａｋｅ ｄｕｒａｔｉｏｎａｎｇｌｅａｎ