航空重油发动机燃油供给系统动力学模型分析

针对航空重油发动机燃油供给系统,建立了包括一维管路流动模型、液力模型、机械模型以及电磁模型在内的完整系统数学模型.该系统模型仿真了在系统机械部件高速运动作用下,燃油供给系统内以波的扰动形式传播的非定常流动,计算得到了系统内的压力波动特性,并最终预测了系统喷油规律.经试验验证,仿真结果与试验数据吻合,该模型具有较好的准确性和较好的应用前景.

活塞航空重油发动机发展现状

中国的活塞式航空发动机使用的是航空汽油,其活塞航空重油发动机研制目前尚属空白,而研制该类发动机对中国通用航空、军事领域的发展具有重大意义。介绍了国外活塞航空重油发动机的发展现状,列举、对比了4种成熟机型的相关性能参数,阐述了中国在活塞航空重油发动机方面的研究现状。通过借鉴国外的先进技术,分析了中国在研究过程中出现的燃烧效率、控制系统等问题,提出了中国研发活塞航空重油发动机的关键技术难题,为中国通用航空领域的发展提供参考。

重油航空活塞发动机技术路线分析

分析了重油航空活塞发动机的两条技术路线:点燃式(Otto循环)和压燃式(Diesel循环)。点燃式重油航空活塞发动机功重比较高,但是燃油消耗率高,存在爆震、起动困难、电磁兼容性较差、可靠性较低、功率覆盖范围较小等弱点。缸内直喷、气动喷嘴和高能点火技术是点燃式发动机需攻克的关键技术。压燃式重油航空活塞发动机燃油消耗率低、续航能力强、电磁兼容性较好、可靠性高、功率覆盖范围较大,但是功重比较低、振动较大。高功重比、先进电控及燃油喷射、可调高压比增压技术是压燃式发动机需攻克的关键技术。研究了目前重油航空活塞发动机的主要案例,结果表明:点燃式和压燃式方案均是可行的,且各有一些关键技术需要攻克,压燃式技术路线将是未来主流。

气口布置对进气涡流及扫气品质的影响

采用数值方法研究了气口布置对进气涡流及换气品质的影响,建立了缸内过程的三维瞬态数值模型,通过改变气口平射角引入进气涡流,根据归一化缸内二氧化碳质量分数评价扫气品质,对比了不同气口布置角度下的涡流比及扫气品质.结果表明:①改变气口平射角能够产生包括涡流在内的旋转流动,涡流持续到上止点附近,并近似为刚体涡;②进气涡流造成扫气过程中期短路损失,并使CO2聚集于旋转区域中心;③扫气口仰角变大或排气口沿旋转流动方向远离扫气口,能够抑制短路;扫气口平射角减小时,上止点附近的涡流比降低,短路损失增大.