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Simulation of Start-Up Process of Turbofan Engine Based on Full-State Characteristics of Fan
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作者 FANG Jun ZHANG Tianhong 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2024年第S01期27-34,共8页
Difficulties in obtaining component characteristics in the sub-idle state of rotor constrain the simulation capabilities of ground and windmill start-up processes for turbofan engines.This paper proposes a backbone fe... Difficulties in obtaining component characteristics in the sub-idle state of rotor constrain the simulation capabilities of ground and windmill start-up processes for turbofan engines.This paper proposes a backbone feature method based on conventional characteristics parameters to derive the full-state characteristics of fan.The application of the fan’s full-state characteristics in component-level model of turbofan engine enables zero-speed iterative simulation for ground start-up process and windmill simulation for windmill start-up process,thereby improving the simulation capability of sub-idle state during turbofan engine start-up. 展开更多
关键词 ground start‑up simulation windmill start‑up simulation full‑state characteristics turbofan engine modeling
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Modeling and simulation of turbofan engine based on equilibrium manifold 被引量:1
2
作者 牟春阳 李世中 李华 《Journal of Measurement Science and Instrumentation》 CAS CSCD 2015年第2期180-184,共5页
Because the normal operation of the engine is located near the equilibrium manifold, the method of equilibrium mani fold nonlinear dynamic modeling is adopted for turbofan engine more than the local train modeling. Th... Because the normal operation of the engine is located near the equilibrium manifold, the method of equilibrium mani fold nonlinear dynamic modeling is adopted for turbofan engine more than the local train modeling. The method studies the sys tem characteristics near the equilibrium manifold. The modeling method can be realized through dynamic and static twostep, and for the specific parameter modeling steps and algorithm are given. The output of the test data is compared with the model output through numerical simulation, to check the model with an additional set of test data. The simulation results show that the model has reached the requirements of engineering accuracy. 展开更多
关键词 equilibrium manifold turbofan engine modelING simulation
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MODEL REFERENCE ADAPTIVE CONTROL BASED ON NONLINEAR COMPENSATION FOR TURBOFAN ENGINE 被引量:4
3
作者 潘慕绚 黄金泉 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI 2012年第3期215-221,共7页
The design of a turbofan rotor speed control system, using model reference adaptive control(MRAC) method with input and output measurements, is discussed for the purpose of practical application. The nonlinear compe... The design of a turbofan rotor speed control system, using model reference adaptive control(MRAC) method with input and output measurements, is discussed for the purpose of practical application. The nonlinear compensator based on functional link neural network is used to deal with the engine nonlinearity and the hardware-in-loop simulation is also developed. The results show that the nonlinear MRAC controller has the adequate performance of compensating and adapting nonlinearity arising from the change of engine state or working environment. Such feature demonstrates potential practical applications of MRAC for aeroengine control system. 展开更多
关键词 turbofan engin model reference adaptive control(MRAC) functional link neural network (FLNN) hardware-in-loop(HIL) simulation
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Fuel Burning Rate Model for Stratified Charge Engine
4
作者 宋金瓯 姜泽军 +1 位作者 姚春德 王洪夫 《Transactions of Tianjin University》 EI CAS 2006年第3期169-173,共5页
A zero-dimensional single-zone double-curve model is presented to predict fuel burning rate in stratified charge engines, and it is integrated with GT-Power to predict the overall performance of the stratified charge ... A zero-dimensional single-zone double-curve model is presented to predict fuel burning rate in stratified charge engines, and it is integrated with GT-Power to predict the overall performance of the stratified charge engines. The model consists of two exponential functions for calculating the fuel burning rate in different charge zones. The model factors are determined by a non-linear curve fitting technique, based on the experimental data obtained from 30 cases in middle and low loads. The results show good agreement between the measured and calculated cylinder pressures, and the deviation between calculated and measured cylinder pressures is less than 5%. The zerodimensional single-zone double-curve model is successful in the combustion modeling for stratified charge engines. 展开更多
关键词 fuel burning rate simulation model stratified charge gasoline engine
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汽车发动机电控燃油喷射系统优化设计
5
作者 孙文福 《汽车实用技术》 2024年第16期51-55,共5页
汽车发动机燃油喷射系统的结构形式及特性直接影响发动机的性能,对燃油系统的计算分析是改进发动机性能的重要方法。在分析发动机电控燃油喷射系统结构和部件数学模型的基础上,建立了其仿真模型,对燃油系统结构参数进行了优化匹配计算... 汽车发动机燃油喷射系统的结构形式及特性直接影响发动机的性能,对燃油系统的计算分析是改进发动机性能的重要方法。在分析发动机电控燃油喷射系统结构和部件数学模型的基础上,建立了其仿真模型,对燃油系统结构参数进行了优化匹配计算。研究结果表明,柱塞直径及升程为Φ23×24、喷孔数及孔径为7×Φ0.45时具有较好的喷油特性,电磁阀泄油口流通面积、通电时刻及时长对燃油系统的喷油特性也有较大影响;优化后的结构参数对于发动机燃油系统设计具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 汽车发动机 仿真模型 喷油特性 优化设计
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柴油机可调两级增压系统调节规律仿真研究
6
作者 王园 龚嫚 +2 位作者 彭海勇 汪齐富 黄昕煜 《农业装备与车辆工程》 2024年第4期137-141,共5页
采用GT-POWER建模,对WP7柴油机可调两级增压系统进行模拟计算,分析高压级旁通阀的调节规律。结果表明,增压系统的总压比、低压级压比和高压级压比均随高压级旁通阀开度的增大逐渐下降,其中总压比受旁通阀的开度变化影响最明显,在75%负荷... 采用GT-POWER建模,对WP7柴油机可调两级增压系统进行模拟计算,分析高压级旁通阀的调节规律。结果表明,增压系统的总压比、低压级压比和高压级压比均随高压级旁通阀开度的增大逐渐下降,其中总压比受旁通阀的开度变化影响最明显,在75%负荷时,随着旁通阀开度的变化,总压比变化幅度达到了2.33。涡轮增压器的总效率随旁通阀开度的增大显著下降,当旁通阀采用蝶阀时,开度大于一定程度后,总效率下降的速度明显趋缓。 展开更多
关键词 柴油机 增压器 可调两级增压 仿真模型 调节规律
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单外涵变循环发动机变几何特性仿真
7
作者 牟园伟 王奉明 朱大明 《航空发动机》 北大核心 2024年第2期52-57,共6页
为了研究单外涵变循环发动机变几何性能收益,建立了一种单外涵变循环发动机总体性能仿真模型,并通过算例验证了仿真模型的计算精度。根据不同飞行状态的发动机控制规律和最优控制目标,模拟生成3种变几何方案最佳变几何参数以及最佳节流... 为了研究单外涵变循环发动机变几何性能收益,建立了一种单外涵变循环发动机总体性能仿真模型,并通过算例验证了仿真模型的计算精度。根据不同飞行状态的发动机控制规律和最优控制目标,模拟生成3种变几何方案最佳变几何参数以及最佳节流特性和高度-速度特性。结果表明:在设定的控制规律下,相对发动机常规变几何方案(方案1),尾喷管、混合器与低压涡轮导向器可调的变几何方案(方案3)使发动机地面节流状态耗油率降低1.7%~3.0%,超声速巡航推力增大14%~29%,亚声速巡航耗油率降低0.9%~3.1%,在3种变几何方案中性能收益最大;尾喷管与混合器可调的变几何方案(方案2)使发动机地面节流状态耗油率降低1.2%~2.2%,超声速巡航推力增大3%~17%,亚声速巡航耗油率降低0.9%~1.2%,在3种变几何方案中性能收益居中。发动机变几何方案的选择应综合考虑结构复杂度、可靠性、质量等方面的代价与基于特定任务需求的总体性能收益的平衡。 展开更多
关键词 变循环发动机 变几何 单外涵 仿真模型 耗油率
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基于冷气预冷技术的高马赫数涡轮发动机建模与仿真研究 被引量:1
8
作者 姚尧 王占学 +1 位作者 张晓博 桂丰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期16-31,共16页
针对高马赫数涡轮发动机存在的涡轮部件热防护问题,以基于冷气预冷(CCA)技术的变循环涡扇发动机为例,通过建立燃油的热物性库、电动燃油泵和空气-燃油换热器的计算模型,改进燃烧室和涡轮的计算模型,发展了可控制涡轮叶片温度的变引气量... 针对高马赫数涡轮发动机存在的涡轮部件热防护问题,以基于冷气预冷(CCA)技术的变循环涡扇发动机为例,通过建立燃油的热物性库、电动燃油泵和空气-燃油换热器的计算模型,改进燃烧室和涡轮的计算模型,发展了可控制涡轮叶片温度的变引气量整机性能计算模型。结果表明,在Ma3,20.9km的设计点,采用CCA技术能够将涡轮引气温度降低181K,相对引气量降低22.04%,并使推力和比冲分别提高2.03%,0.66%;在Ma3的节流状态下,控制涡轮叶片温度的发动机推力随转速降低而减小得更快,但是使空气-燃油换热器空气侧的温降最高达到240K,且总压损失明显降低;沿飞行轨迹,控制涡轮叶片温度的发动机在飞行马赫数大于1.8具有更大的推力,在飞行马赫数小于1.8具有更高的比冲。空气-燃油换热器在发动机最大热负荷状态的性能设计是影响引气温降和涡轮引气回流裕度的关键。 展开更多
关键词 高马赫数 变循环涡扇发动机 冷气预冷 建模方法 叶片温度 性能仿真
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空-油换热器对变循环航空发动机总体性能的影响研究 被引量:2
9
作者 温奇 裴鑫岩 +1 位作者 田鸿宇 侯凌云 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期32-41,共10页
为解决变循环涡扇发动机涡轮前温度和涡轮冷却气体温度升高使得涡轮冷却效果降低的问题,以航空燃料作为冷源降低涡轮冷却气体温度,将空-油换热器应用在变循环发动机中,建立了变循环发动机的性能仿真模型。同时引入空油换热的冷却性能计... 为解决变循环涡扇发动机涡轮前温度和涡轮冷却气体温度升高使得涡轮冷却效果降低的问题,以航空燃料作为冷源降低涡轮冷却气体温度,将空-油换热器应用在变循环发动机中,建立了变循环发动机的性能仿真模型。同时引入空油换热的冷却性能计算模型,评估采用超临界航空煤油作为冷却介质后,考虑航空煤油超临界喷射、燃烧、涡轮冷却、冷却空气流量、耗油率等参数及相关性能的影响,构建了以超临界航空煤油为纽带的燃烧/冷却热耦合的能量交互分析方法。利用所建立的变循环发动机仿真模型,开展了起飞、快速爬升、超声速巡航、超声速加力和最大推力5种典型飞行状态的总体性能计算,通过比对是否使用空-油换热器对涡轮静叶冷却的计算结果,分析了各个状态下空油换热对变循环发动机总体性能的影响。结果表明:在起飞状态时,采用空-油换热器可以较明显提升发动机总体性能,降低单位燃油消耗率1.86%和提升推力0.95%。因此,通过空-油换热器对变循环航空发动机涡轮冷却气体进行冷却可以有效提高发动机不同状态的性能水平。 展开更多
关键词 变循环发动机 空-油换热器 涡轮冷却 仿真模型 总体性能分析
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柴油机可调两级涡轮增压系统一维仿真建模及验证
10
作者 彭海勇 武涛 +2 位作者 张海波 张宝川 沈笠 《内燃机与动力装置》 2023年第2期1-7,共7页
为降低柴油机在瞬态工况下试验的成本和难度,运用GT-Power软件建立安装可调两级增压系统的柴油机仿真计算模型,并对模型计算结果进行验证。结果表明:所建模型的仿真和试验结果有较好的一致性;稳态工况下,燃油消耗率相对误差为2.95%,进... 为降低柴油机在瞬态工况下试验的成本和难度,运用GT-Power软件建立安装可调两级增压系统的柴油机仿真计算模型,并对模型计算结果进行验证。结果表明:所建模型的仿真和试验结果有较好的一致性;稳态工况下,燃油消耗率相对误差为2.95%,进气压力相对误差为4.96%,涡前温度相对误差为4.89%;瞬态工况下,计算转矩、转速和增压压力与试验的结果相差较小且变化趋势有非常好的一致性。该仿真模型准确、可靠,可以进行可调两级增压系统柴油机稳态及瞬态性能的仿真研究,仿真结果可以为两级涡轮增压柴油机试验提供有效的数据支持,提高试验效率。 展开更多
关键词 柴油机 涡轮增压 可调两级增压 稳态工况 动态工况 仿真模型
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直升机自适应供油系统建模与仿真
11
作者 何勇 王晨臣 《航空发动机》 北大核心 2023年第6期85-90,共6页
为满足直升机发动机入口燃油压力的严格要求,在传统供油系统的基础上设计了自适应供油系统方案,基于仿真平台建立了自适应供油系统仿真模型,并对此开展自适应供油系统供油压力仿真计算研究。在机动飞行包线1、2下对自适应供油系统的发... 为满足直升机发动机入口燃油压力的严格要求,在传统供油系统的基础上设计了自适应供油系统方案,基于仿真平台建立了自适应供油系统仿真模型,并对此开展自适应供油系统供油压力仿真计算研究。在机动飞行包线1、2下对自适应供油系统的发动机入口压力进行计算,并分析了飞行姿态、油箱液位高度、供油流量连续变化等因素对发动机供油压力的影响。仿真结果表明:飞行姿态对发动机入口燃油压力有较大影响,在供油系统设计初期必须加以分析,而油箱液位高度的影响较小,可按最低油箱液位高度进行计算分析;在某机动飞行包线1、2下自适应供油系统供油压力始终处于发动机入口压力要求范围,自适应供油系统可满足某型直升机发动机入口燃油压力要求。 展开更多
关键词 自适应供油 飞行姿态 飞行包线 入口燃油压力 仿真模型 直升机发动机
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涡扇发动机建模技术研究
12
作者 乔坤 《机械管理开发》 2023年第12期13-15,18,共4页
以某涡扇发动机为研究对象,建立其各子部件模型,然后通过求解共同工作方程组建立发动机整机稳态及过渡态模型,求解方法采用Broyden法。对模型分别进行了多点稳态仿真以及动态仿真,结果表明,该模型能够执行发动机稳态及过渡态性能计算;... 以某涡扇发动机为研究对象,建立其各子部件模型,然后通过求解共同工作方程组建立发动机整机稳态及过渡态模型,求解方法采用Broyden法。对模型分别进行了多点稳态仿真以及动态仿真,结果表明,该模型能够执行发动机稳态及过渡态性能计算;结果显示该模型的稳态建模误差在3%以内,动态建模误差在5%之内。 展开更多
关键词 涡扇发动机 建模 稳态仿真 动态仿真
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涡扇发动机燃油综合控制半实物仿真试验系统 被引量:14
13
作者 蔡开龙 谢寿生 +1 位作者 胡金海 吴勇 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期422-427,共6页
建立了某涡扇发动机气动热力学模型和该型发动机综合电子调节器、主燃油泵调节器的实验室工作环境。发动机数学模型运行在计算机上,通过VXI总线技术,将其与控制器和执行机构实物连接,组建了某涡扇发动机燃油综合控制半实物仿真试验系统... 建立了某涡扇发动机气动热力学模型和该型发动机综合电子调节器、主燃油泵调节器的实验室工作环境。发动机数学模型运行在计算机上,通过VXI总线技术,将其与控制器和执行机构实物连接,组建了某涡扇发动机燃油综合控制半实物仿真试验系统。对该半实物仿真试验系统进行试验,结果表明:该半实物仿真试验系统能有效地对该型发动机燃油进行静态和动态控制,为开展发动机的全权限数字电子控制(FADEC)系统研究和先进控制理论在发动机控制中的应用研究奠定了试验基础。 展开更多
关键词 涡轮风扇发动机 燃料控制 半实物仿真试验系统^+ 调节器
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涡扇发动机主燃油控制系统建模与仿真研究 被引量:7
14
作者 程涛 祁英 孟庆明 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期317-319,共3页
以某型涡扇发动机及其主燃油系统液压机械式调节器为研究对象,在对发动机调节规律进行分析的基础上,建立了转速控制系统、加速控制系统的模型,以及温度传感器和温度放大器、叶片控制系统的元部件的模型。根据所建立的数学模型,利用... 以某型涡扇发动机及其主燃油系统液压机械式调节器为研究对象,在对发动机调节规律进行分析的基础上,建立了转速控制系统、加速控制系统的模型,以及温度传感器和温度放大器、叶片控制系统的元部件的模型。根据所建立的数学模型,利用MATLAB中的仿真工具SIMULINK,对各系统进行了仿真。 展开更多
关键词 涡轮风扇发动机 燃油调节器 仿真 控制系统
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联合Boost和Matlab基于模型的仿真和标定方法研究 被引量:9
15
作者 李云清 王海鹰 +2 位作者 成传松 王艳华 王德福 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期78-82,共5页
联合AVL的循环模拟软件Boost和Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱对4缸四冲程汽油机进行了动力性和经济性多目标优化的基于模型的预标定。详细阐述了预标定优化的流程,包括发动机物理模型的建立、试验工况点的设计... 联合AVL的循环模拟软件Boost和Matlab软件中的MBC(model-based calibration)工具箱对4缸四冲程汽油机进行了动力性和经济性多目标优化的基于模型的预标定。详细阐述了预标定优化的流程,包括发动机物理模型的建立、试验工况点的设计、统计数学模型的建立和标定优化,得到了发动机点火提前角与循环喷油量的MAP图。研究结果表明:优化后的发动机转矩最大值为130N·m,燃油消耗率在250~390g/(kW·h)之间。 展开更多
关键词 内燃机 发动机 基于模型的标定 仿真 预标定
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某型涡扇发动机状态模型修正 被引量:8
16
作者 李本威 尹大伟 +2 位作者 王永华 马力 樊照远 《海军航空工程学院学报》 2008年第2期213-216,共4页
为了针对每一台发动机建立准确的气路故障诊断模型,采用部件法建立了某型涡扇发动机的基准数学模型,分析了模型失配的原因,确定出需要修正的特性参数,采用小波分析实现对可测参数数据的预处理,通过求解所建的扩展非线性方程组完成了发... 为了针对每一台发动机建立准确的气路故障诊断模型,采用部件法建立了某型涡扇发动机的基准数学模型,分析了模型失配的原因,确定出需要修正的特性参数,采用小波分析实现对可测参数数据的预处理,通过求解所建的扩展非线性方程组完成了发动机模型的离线修正。经仿真验证该算法有较高精度,且易于工程实现,为建立准确的稳态气路故障诊断方程奠定了基础。 展开更多
关键词 涡扇发动机 模型修正 小波分析 仿真
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某型涡扇发动机起动过程数值模拟 被引量:13
17
作者 吴虎 冯维林 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2068-2072,共5页
基于发动机设计点参数和压气机、涡轮高转速特性数据,完善了一种计算风扇、高压压气机和高、低压涡轮小转速特性近似方法,并进一步基于涡扇发动机部件匹配技术,建立了某型涡扇发动机起动过程计算模型及相应算法,给出了比较合理的发动机... 基于发动机设计点参数和压气机、涡轮高转速特性数据,完善了一种计算风扇、高压压气机和高、低压涡轮小转速特性近似方法,并进一步基于涡扇发动机部件匹配技术,建立了某型涡扇发动机起动过程计算模型及相应算法,给出了比较合理的发动机起动过程模拟结果. 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 涡扇发动机 部件特性 起动 模型 模拟
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基于AMESim的航空发动机防喘调节器性能仿真研究 被引量:24
18
作者 任新宇 郭迎清 姚华廷 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期572-576,共5页
某型航空发动机在试车过程中多次出现防喘过程发生爆燃、富油等异常现象。为解决这一问题,本文利用AMESim软件对航空发动机防喘切油过程进行了动态仿真。仿真结果表明:应用AMESim语言能较好的解决液压系统动态仿真问题,发动机防喘切油... 某型航空发动机在试车过程中多次出现防喘过程发生爆燃、富油等异常现象。为解决这一问题,本文利用AMESim软件对航空发动机防喘切油过程进行了动态仿真。仿真结果表明:应用AMESim语言能较好的解决液压系统动态仿真问题,发动机防喘切油过程异常的主要原因是切油过程油压变化过于剧烈导致发动机燃烧室燃烧不稳定,适当修正防喘调节器主、副油路节流嘴直径可以使这一现象得到改善。 展开更多
关键词 航空、航天推进系统 航空发动机 防喘调节器 建模与仿真 AMESIM
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基于多维模型的电喷汽油机MAP图的数值生成 被引量:5
19
作者 刘金武 龚金科 +2 位作者 谭理刚 高为国 倪小丹 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期719-724,共6页
将DPIK点火模型和单步燃烧模型集成在K IVA-3V中,构建汽油机MAP研究的多维模型。对汽油机工作过程进行数值模拟,并以动力性、经济性和指示功为控制条件,结合试验数据对点火提前角和喷油脉宽进行优化。研究表明:用多维模型模拟的方法生成... 将DPIK点火模型和单步燃烧模型集成在K IVA-3V中,构建汽油机MAP研究的多维模型。对汽油机工作过程进行数值模拟,并以动力性、经济性和指示功为控制条件,结合试验数据对点火提前角和喷油脉宽进行优化。研究表明:用多维模型模拟的方法生成的MAP可以作为电喷汽油机的初始MAP。 展开更多
关键词 汽油机 电喷 MAP 多维模型 数值模拟
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高压共轨柴油机电控喷油器的仿真 被引量:10
20
作者 李捷辉 李忠海 +1 位作者 赵哲 宋文福 《农机化研究》 北大核心 2009年第2期196-199,204,共5页
高压共轨电控喷油器是共轨系统的核心部件,改善高压共轨电控喷油系统性能是提高柴油机整体性能和降低排放的有效手段之一。为此,介绍了共轨喷油器的基本结构和工作原理,并运用仿真软件对喷油器的电磁阀和喷油器体进行模块化建模。通过... 高压共轨电控喷油器是共轨系统的核心部件,改善高压共轨电控喷油系统性能是提高柴油机整体性能和降低排放的有效手段之一。为此,介绍了共轨喷油器的基本结构和工作原理,并运用仿真软件对喷油器的电磁阀和喷油器体进行模块化建模。通过模型仿真分析结果,探讨喷油器主要结构参数对共轨喷油系统的影响,为高压共轨喷油器的设计和研发提供有效的依据。 展开更多
关键词 高压共轨柴油机 喷油器 仿真 建模
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