预混湍流燃烧定容弹及其试验系统研究
点燃式发动机工作循环的核心是气缸内湍流燃烧过程,它是影响发动机动力性、经济性和排放性的直接因素。定容燃烧弹主要模拟活塞在上止点附近发动机的燃烧情况,其具有结构简单、易于研究单一参数变化对燃烧过程的影响等优点。
目前定容燃烧弹的研究已经逐步由层流燃烧向湍流燃烧方向发展。要进行定容燃烧弹内湍流燃烧实验研究,需要建立湍流燃烧定容燃烧弹系统。
基于本文的研究要求,以预混湍流燃烧定容燃烧弹试验平台总体设计为主要内容,依次对试验平台方案、定容燃烧弹、湍流发生装置及试验平台点火控制系统和数据采集系统的设计思路、部件组成及选型、工作原理等方面进行开发和论证。本文设计了完全对称结构的定容燃烧弹,在弹体密封方面,设计了双端盖密封结构及法兰密封结构实现燃烧室的有效密封;对试验平台数据采集系统而言,搭建了燃烧压力及离子电流采集系统,并开发了点火控制系统,实现了点火能量控制及数据采集和点火触发同步。
所设计的定容燃烧弹须满足结构强度要求,本文通过有限元方法对定容燃烧弹的结构强度进行计算分析,在有限元软件中建立了简化的定容燃烧弹几何模型,根据定容燃烧弹各部件的特点完成网格划分、 ...