活塞式航空煤油發(fā)動機燃燒特性及爆震控制的研究

【摘要】：航空煤油具有較高的閃點和不易揮發(fā)的特性,在低溫下遇明火不易點燃,易于存儲和運輸,近年來燃用航空煤油的活塞航空發(fā)動機的研究得到了國內(nèi)外無人機及軍用領域的高度重視。但航空煤油與汽油的理化特性有明顯區(qū)別,使得二者在燃燒方特性上有諸多差異,并且航空煤油在大負荷工況下極易發(fā)生爆震。因此,開展活塞式航空煤油發(fā)動機燃燒特性方面的研究,并尋求抑制航空煤油爆震的方法,具有十分重要的意義。本文在低壓空氣輔助直噴活塞式航空發(fā)動機上進行相關燃燒特性實驗,分析了不同噴射時刻、點火提前角、過量空氣系數(shù)對航空煤油直噴發(fā)動機燃燒特性的影響。研究表明:缸內(nèi)噴射開始時刻對油滴的蒸發(fā)擴散和均質(zhì)混合氣的形成有比較明顯的影響,冷卻水溫度對航空煤油混合氣形成及濃度分布的影響要大于汽油。航空煤油火焰?zhèn)鞑ニ俣缺绕吐?偏離最佳點火正時對航空煤油熱效率的影響大于汽油;航空煤油比汽油更加適合在較濃的混合氣下燃燒,在過量空氣系數(shù)為0.8-0.85的范圍內(nèi),航空煤油的滯燃期最短,燃燒循環(huán)變動最小。在同一臺直噴發(fā)動機上采用加濃混合氣、推遲點火、雙火花塞點火、分層當量比混合氣等方式進行抑制爆震的試驗。研究表明:通過混合氣加濃,降低燃燒溫度來抑制爆震的方式基本沒有效果;推遲點火雖能有效抑制爆震,但需要以損失熱效率和輸出功率為代價;采用雙火花點火能夠有效的提高火焰的傳播速度,但抑制爆震的效果并不理想;采用基于兩次噴射的分層燃燒模式可以有效降低發(fā)動機的爆震強度,但隨著第二次噴射相位推遲和第二次噴油量增多,使得濃混合區(qū)的混合氣分布越發(fā)不均勻,這將使得火焰?zhèn)鞑ニ俣认陆?燃燒惡化。 【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V234

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