气动发动机能量转移系统分析

描述了一台单缸二冲程气动发动机的能量转移系统,利用火用分析法对该系统各个环节的能量使用效率进行了分析。分析结果表明:制备效率和气动发动机的指示效率是造成总能量效率偏低的主要原因;在气动发动机能量转移系统中,应该选择合适的压缩机并采用多级压缩、中间冷却的方式制备压缩空气;采用串联气缸等温膨胀方式多级利用压缩空气,可以提高气动发动机的指示效率;在能量转移系统中,应该采用容积膨胀减压方式减少减压环节的可用能损失;合理利用低温排气的冷量火用可以提高气动发动机能量转移系统的总能量效率。

气动发动机的试验研究

为优化气动发动机的设计,提高气动发动机的工作性能,在一台由R175柴油机改装的二冲程气动发动机上进行详细的台架试验研究,并提出两个评价气动发动机性能的新指标——比质量流量和总能量效率。采用变压器机油、冷冻油和特制机油等三种不同的润滑油进行气动发动机的润滑油试验,试验结果表明润滑油对气动发动机的经济性和动力性影响很大。针对水套中无水、注入常温水和开水等三种不同换热条件进行气动发动机的换热试验,试验结果表明加强换热条件对气动发动机的经济性和动力性帮助有限,但多级利用压缩空气可以提高气动发动机的总能量效率。利用三种不同进气提前角的进气凸轮,进行三种不同配气相位的速度特性和负荷特性试验。试验表明:气动发动机在低速阶段拥有较好的经济性和动力性,进气提前角为10°CA时,气动发动机性能最好。