一、三角活塞旋转式发动机简介（论文文献综述）
苏腾[1]（2019）在《掺氢转子机燃烧与排放特性的试验研究》文中认为作为一种特殊的内燃机,转子机因具有体积小、重量轻、功重比高和运行平稳等优点而被应用于许多特殊场合。由于转子机狭长的燃烧室,当其燃用汽油和正丁醇等液态燃料时,会出现蒸发雾化困难、火焰传播速度慢以及淬熄现象等问题,进而导致转子机的热效率低、油耗高和污染物排放高。通过改变燃料的特性来改善缸内的燃烧,降低转子机的油耗和排放是扩展转子机应用范围的可行方法。由于氢气具有点火能量低、燃烧速度快、燃烧界限宽、火焰温度高和淬熄距离短等特点,向进气道掺入少量氢气即可改善转子机的燃烧与排放特性。本文就掺氢对汽油和正丁醇转子机及纯氢转子机的燃烧与排放的影响进行了研究。由于转子机许多基本参数与传统内燃机不同,本文首先对转子机的缸体和转子型线生成方法进行了简介,并给出了转子机一些基本参数的计算方法。然后,借助热力学、传热学和内燃机原理等知识对转子机特有的热力学和传热过程进行了理论简析,提出了适合转子机燃烧与放热的计算方法。之后在实验台架上,对掺氢转子机的燃烧与排放特性进行了试验研究。在怠速及部分负荷工况下,就进气掺氢体积分数、过量空气系数和点火时刻等参数对掺氢汽油转子机及掺氢正丁醇转子机的燃烧与排放特性的影响规律进行了研究。掺氢汽油转子机怠速试验结果表明,在怠速不同过量空气系数和低怠速理论过量空气系数工况下,进气掺氢均可以改善汽油转子机燃烧与排放特性。掺氢可以降低汽油转子机的循环变动系数和燃料能量流量,缩短火焰发展期和快速燃烧持续期。同时,怠速时较高的HC和CO排放在掺氢后明显降低,在稀燃及低怠速时更加明显。掺氢汽油转子机部分负荷的试验结果表明,不同过量空气系数和点火时刻下,进气掺氢均可以提高原机的有效热效率和缸内压力,同时缩短火焰发展期和快速燃烧持续期,降低循环变动系数,减少传热损失和排气损失,并降低HC和CO排放。稀燃策略可以有效减少部分负荷时的NOx排放。正丁醇具有和汽油类似的燃烧与物化特性,因此本文也对掺氢正丁醇转子机怠速及部分负荷工况下的燃烧与排放特性进行了研究。与汽油转子机类似,在怠速及部分负荷试验中,正丁醇转子机均会产生大量HC和CO排放。试验研究发现进气掺氢能够有效降低正丁醇转子机在怠速及部分负荷下的HC及CO排放。部分负荷工况下,当掺氢体积分数从0提高到6.3%时,掺氢正丁醇转子机的有效热效率从15.7%提高到19.7%,火焰发展期由51.1oCA缩短到30.8oCA,降幅39.7%,快速燃烧持续期由73.4oCA缩短到61.7oCA,降幅15.9%,缸内最高温度由1064K升高到1102K,提高38K,快速燃烧持续期的循环变动系数由6.03%降低到0.81%,HC排放从6675ppm降低到3034ppm,降低幅度约为54.5%,CO排放从3914ppm降低到1910ppm,降低幅度约为51.2%。此外,还研究了过量空气系数和点火时刻等对掺氢正丁醇转子机燃烧与排放特性的影响规律。研究发现,掺氢可以提高正丁醇转子机不同过量空气系数及点火时刻下的有效热效率及做功能力,稀燃条件下更加明显。进气掺氢还有效降低了正丁醇转子机不同过量空气系数及点火时刻下的循环变动系数以及HC和CO排放。掺氢正丁醇转子机的NOx排放可以使用稀燃及推迟点火策略来降低。氢气十分适合在转子机内燃烧,本文进行了纯氢转子机怠速稀燃性能的试验研究。研究发现,不同于汽油及正丁醇燃料,当过量空气系数增大后,纯氢转子机怠速时的循环变动系数、缸内压力、最高缸内温度、火焰发展期和快速燃烧持续期的变化相对不明显,表明纯氢转子机的稀燃界限相对较宽。由于润滑油的蒸发,纯氢转子机也有HC和CO2排放,NOx排放在纯氢稀燃时会降低。本文通过试验研究,证明掺氢对汽油和正丁醇转子机的燃烧具有明显的改善作用。此外,掺氢对汽油和正丁醇转子机的排放改善也很明显。纯氢转子机的试验研究发现,怠速条件下纯氢转子机的燃烧随过量空气系数变化不明显,表明其可以在更高的过量空气系数条件下相对稳定地运转。
邓豪[2]（2013）在《双转子活塞发动机基础理论研究》文中认为传统活塞式发动机主要包括往复活塞式发动机和旋转活塞式发动机，其中往复活塞式发动机经历了150余年的改进和优化，具有功率覆盖面广、转速范围宽、经济性好等特点，是目前汽车、飞机、轮船等各类移动装备的主要动力源。近年来，单人飞行器、无人机等高紧凑性新型移动平台蓬勃发展，对发动机的功率密度提出了越来越高的要求，而传统活塞式发动机的功率密度受机构限制，存在着诸多固有缺陷，基本没有大幅度提高的可能，这极大限制了新型移动平台的发展。另外，能源短缺和环境污染的形势越来越严峻，传统活塞式发动机在被用作新能源发动机时存在着经济性差、效率不高、动力不足、容易爆燃等一系列技术难题，能够良好适应新能源的发动机亟需得到研究。因此，在世界发动机技术变革的新起点上，瞄准未来需求，抓住机遇尽快研制出既能有效利用新能源又具备高功率密度潜力的新型发动机刻不容缓。论文研究来源于部委级重大项目，针对传统活塞式发动机存在的不足，在差速式发动机的基础上进行拓展和改进创新，发明了一款双转子活塞发动机。双转子活塞发动机具有作功密度高、排量大、动态扩容等优良特性，理论上具备高功率密度发动机和新能源发动机的应用潜力。本文将对双转子活塞发动机的若干基础理论和其关键创新机构部分—功率传输装置进行系统深入地研究，为进一步制作双转子活塞发动机工程试验样机提供理论依据和技术指导。主要内容如下：（1）研究了全系列N（N为正整数）叶片活塞双转子活塞发动机的结构组成和工作原理。对双转子活塞发动机与传统活塞式发动机在气体膨胀力的传递方式、工作腔容积变化规律、活塞线速度、作功密度等方面进行了详细比较。进行了双转子活塞发动机的总体方案设计，研究了消除双转子活塞发动机扭转惯性力的设计方案和实现双转子活塞发动机可靠密封、冷却等的结构方案，研究了双转子活塞发动机的六冲程方案和实现多级膨胀减压设计的方案。采取模块化的设计思路，将双转子活塞发动机功率传输装置的基本结构分成动力缸组件和差速运动机构两大部分进行设计，并通过创新结构设计和机构设计，使双转子活塞发动机与传统活塞式发动机相比，在获取高功率密度等性能方面具有三大技术优势：第一是主轴每转发动机作功至少16次，作功次数随某一特定参数成平方倍增加，且任意时刻至少有两个以上的均匀间隔的工作腔处于作功冲程；第二是对称和平衡的机械结构设计，纯力矩输出动力，传动特性良好；第三是完成发动机工作循环不需要复杂气门机构的参与。（2）建立了实现双转子活塞发动机高功率密度的基础设计理论，并且针对传统发动机设计尤其是改进过程中用“燃烧”适应“机构”的局限性，提出用“机构”适应“燃烧”的新思想指导双转子活塞发动机的设计过程：第一步是得到符合高效率燃烧、新能源使用、新工作循环模式等要求的工作腔容积变化规律，第二步是根据工作腔容积变化规律得到两个转子各自的运动规律，第三步是通过机构构型综合、运动学设计、机构试验研究等综合确定能约束转子按指定规律运动的机构布置。“机构”适应“燃烧”理论同样适用于其他新型活塞式发动机的设计。（3）建立了动力缸组件的数学模型，并对其进行了详细的设计与分析。得出了动力缸组件各部件间的基本数学关系。建立了双转子活塞发动机各冲程判别条件和充分进、排及膨胀作功条件。完成了双转子活塞发动机的指示性能指标、有效性能指标以及瞬时流量、排量的数学计算。进行了动力缸组件理想工作过程和工作腔容积变化规律的设计计算。利用绝热估计对转子上所述的气体输出转矩进行了详细的求解分析。分析结果表明：理论上，双转子活塞发动机的进、排气口所占角度都应等于叶片固定角，进、排气口间隔角应等于叶片间夹角的最小值；作用在转子上的气体输出转矩是一个纯扭矩，且在作功冲程还未结束前就会降低到零；合理设计工作腔的容积变化规律从而有效提高气体合力矩的输出功是非常必要的。（4）针对N叶片活塞转子的动力缸组件，发明了与之配套使用的定轴齿轮类、摆线类、凸轮类等十余套差速运动机构。差速运动机构是一类不仅可以被用于发动机、也可被用于泵、压缩机等领域的新型组合机构。差速运动机构是单自由度机构，具备一个输入构件和两个输出构件，且输入构件作匀速旋转运动，输出构件之间的相对运动是符合特定规律的运动。建立了差速运动机构的机构构型综合与分析方法，差速运动机构由非匀速运动机构和周期性拓展机构组合而成，差速运动机构能够约束动力缸组件中的两个转子作周期性的差速运动，从而导致工作腔的容积周期性地增大或减小，发动机的工作循环利用周期性变化的容腔完成。总结了形成新型差速运动机构的技术途径，建立了差速运动机构的运动学分析和运动学设计理论，完成了多套适应各类需求的双转子活塞发动机三维样机模型设计。（5）完成了基于摆线和基于凸轮的两套双转子活塞发动机的设计与样机制作。研究了一系列的关键技术参数，分析了容积变化次数、叶片活塞数目、齿数比、凸轮槽瓣数、摆线瓣数之间的关系。对基于内摆线、外摆线的各类双转子活塞发动机进行了运动学分析、仿真及比较研究。对摆线类发动机进行了运动学综合和传动质量分析。完成了双转子活塞发动机的参数设计方法研究，给定压缩比、叶片活塞数目、叶片固定角即可设计出具有瞬时停歇规律的功率传输装置。对摆线类发动机和凸轮类发动机进行了“机构”适应“燃烧”的参数化设计，通过差速运动机构的构型综合、摆线类发动机的函数综合、凸轮类发动机的凸轮槽设计可实现转子按指定规律运动，从而产生适合“燃烧”的工作腔容积变化规律。完成了双转子活塞发动机机构试验样机的研制，进行了机构样机运转试验，分析并解决了叶片活塞间憋气和相互碰撞等问题。
陈伟[3]（2019）在《柴油汪克尔发动机燃烧特性及其新型燃烧模式研究》文中指出当前,人类面临着严峻的能源危机与环境污染问题,对诸多动力系统提出了高效清洁且能量密度高的要求。汪克尔发动机作为一种旋转式内燃机具有结构简单、空间占比小、燃料适应性强和功重比高等先天优势,同样需要顺应趋势满足这一要求。汪克尔发动机目前主要应用于军用无人机领域,随着新能源汽车的兴起,它在民用电动汽车增程器领域也具有应用潜力,这也促使基于汪克尔发动机技术的新能源动力系统成为了研究热点。然而,汪克尔发动机的燃烧室狭长,工作时存在火焰传播速度慢、火焰容易淬熄以及燃烧不稳定等问题,致使采用传统燃烧技术的样机难以满足市场的高标准。因此,为了向民用电动汽车增程器等领域进行应用拓展,针对其燃烧特性开展一系列深入的研究和新技术开发工作至关重要。此外,考虑到我国汪克尔发动机研究开发水平明显落后于国外发达国家,抓住时机攻克关键核心技术具有重要的战略意义。因此,为剖析汪克尔发动机缸内燃烧过程并提升其性能,针对其燃烧过程、新型燃烧模式和多燃料燃烧特性等方面开展了系统的研究工作。同时,考虑到柴油汪克尔发动机具有燃油消耗率低、热效率高和安全性能好等特点,重点关注了柴油汪克尔发动机燃烧特性及其新型燃烧模式的探究,采用实验测试和数值模拟相结合的方法深入地研究了柴油汪克尔发动机工作过程中缸内关键场量的变化规律。首先搭建了柴油汪克尔发动机运行工况下的定容燃烧弹实验台,随后建立了耦合化学反应动力学的柴油汪克尔发动机三维动态仿真模型,接着提出了一种面向柴油汪克尔发动机的新型气/液双燃料燃烧模式,最后探究了若干关键因素对不同燃烧模式下发动机燃烧和排放特性的影响规律。取得了如下具有学术价值和实际意义的研究成果:（1）成功搭建了柴油汪克尔发动机运行工况下的喷雾特性实验台,获取了样机缸内环境工况下燃料的基础喷雾特性。研究了环境压力、喷射压力和喷射脉宽等重要因子对柴油喷雾特性的影响规律,实验结果表明环境压力的影响程度最大。为后续仿真平台建立提供了有用的基础实验数据,也明确了为避免高喷射压力下贯穿距过大导致燃料撞击转子壁面,燃烧组织过程中应选择合适的中低喷射压力和喷射时刻。（2）完成了柴油汪克尔发动机三维动态仿真模型的建立,并进行了层层递进式的模型验证,基于获取的实验数据评估了模型的可靠性。随后获得了柴油汪克尔发动机缸内流动和燃烧过程中的关键信息。仿真结果表明,在引燃时刻缸内的燃料分布和引燃火花塞周边的燃料浓度对燃烧过程具有重要的影响,燃烧室中前部分层分布的柴油成为主要燃烧反应区,充分利用火焰向前转播的规律可实现燃烧区域可控。（3）针对柴油汪克尔发动机的喷射和引燃策略进行了优化,提升了柴油汪克尔发动机的燃烧效率。优化喷射策略的研究结果表明,采用前后引燃火花塞时,引燃时刻燃料应位于前后引燃火花塞之间并且更多燃料集中在后引燃火花塞周边较好;推迟喷射时刻,引燃时刻燃料分布更集中。优化引燃策略的研究结果表明,双引燃火花塞方案下发动机燃烧性能明显优于单引燃火花塞,引燃火花塞集中对称布置更有利于燃烧效率的提升;推迟引燃时刻,由于缸内燃料分布整体差别不大,压力峰值变化较小。（4）提出了一种新颖的天然气-柴油燃烧模式,分析了双燃料汪克尔发动机的燃烧和排放特性。混合气形成过程中天然气变化规律易受缸内气流运动的影响,柴油分布则主要由碰壁位置和单向气流共同决定。引燃时刻,天然气分布在整个燃烧室内,而柴油则集中在燃烧室中前部。增加天然气比例,天然气分布区域变化较小,但柴油则明显变窄,得益于气体燃料良好的扩散特性、较宽的可燃极限和成功着火后较快的火焰传播速度,双燃料模式下发动机的燃烧和排放性能明显提升。（5）探究了不同运行参数对天然气-柴油汪克尔发动机性能的影响规律。推迟双燃料喷射时刻混合气均变浓,燃烧压力整体上升且燃烧速率加快,但过浓的混合气导致污染物增多。同样在双燃料燃烧模式下,双引燃火花塞的燃烧性能明显优于单引燃火花塞,改变引燃位置和引燃时刻,着火燃烧时引燃火花塞周边的天然气分布变化不大,但柴油分布差异明显;燃烧开始后引燃火花塞附近分布更多的混合气有利于后续燃烧,并且天然气燃烧过程的改善对整体燃烧效率的提升起主导作用。本文为柴油汪克尔发动机性能提升提供了理论指导,同时为拓展应用其他液体燃料和气/液新型燃烧模式在汪克尔发动机上的应用提供了借鉴意义,也为汪克尔发动机新技术开发提供了思路。
吴超[4]（2019）在《转子发动机电控系统研究》文中提出Wankel转子发动机是一种新型旋转式四冲程发动机。与传统的往复式活塞发动机相比,转子发动机具有体积小、重量轻,升功率高,振动噪声小等技术优点,可以燃用包括汽油、柴油和航空煤油等在内的多种燃料。目前,国内转子发动机主要还是化油器型式,燃油雾化品质差,燃油经济性以及排放性较差。随着电控技术在转子发动机上的应用,其各项性能都得到很大改善,被广泛应用于无人机、车辆船舶以及发电机组上。近年来,随着混合动力汽车的发展,转子发动机作为混合动力汽车增程器动力源已成为一个研究热点。因此,研究转子发动机电控系统具有重要的理论意义和工程应用价值。本文针对某型进气道喷射汽油转子发动机,设计其电控系统,对电控系统的控制策略进行研究,本文完成的主要研究工作如下:（1）讨论了汽油转子发动机燃油喷射系统和电感点火系统,根据转子发动机的结构及工作原理,确定总体研究方案。提出了电控系统的具体控制策略,重点研究了转子发动机正时控制策略和转速信号冗余诊断策略,实现了对汽油转子发动机喷油和点火的精确控制。（2）根据汽油转子发动机的控制需求,研制了转子发动机电控系统硬件。主要包括传感器与执行器的选型,电控单元硬件的设计。并且采用了硬件抗干扰措施。（3）依据设计的转子发动机电控系统控制策略,采用前/后台式和模块化软件架构编写电控单元软件程序,提出了转子发动机控制程序的设计思路,并且给出其具体实现方法和流程,采用了软件抗干扰措施,进一步提高系统的稳定性。（4）搭建了电控单元半物理仿真平台,通过半物理仿真验证测试所研制转子发动机电控单元的各个功能模块,包括硬件部分和软件部分。仿真试验结果表明,研制的电控单元能够稳定工作,点火和喷油输出参数和时序正确,实现了预期设计的功能。（5）搭建了转子发动机试验台架,进一步验证了研制电控单元的基本功能。试验结果表明设计的电控单元控制策略能够使转子发动机在各个工况下稳定运行,所研制的电控单元工作可靠,抗干扰能力强,能够满足转子发动机的控制需求。
顾元昊[5]（2017）在《旋转叶轮式内燃机内部流动分析》文中研究表明传统发动机主要分为往复式活塞发动机和旋转式发动机。其中往复式活塞发动机经过了一百多年的发展和优化,被广泛用于汽车、轮船、航空航天等领域。但由于往复式活塞发动机本身结构复杂,做功方式存在固有缺陷,因而限制了其功重比和效率的提升,难以满足日新月异的新型机械对发动机高性能的要求。同时伴随着人们对环境和能源等问题的不断重视,旋转叶轮式内燃机作为一种新型旋转式内燃机被提出。与传统往复式活塞发动机相比,旋转叶轮式内燃机的叶轮用旋转运动取代了往复直线运动,没有结构松散的曲柄连杆机构,防止产生往复惯性力,结构十分紧凑,零部件总数和运动件数大幅降低,因此,旋转叶轮式内燃机相比于传统往复式活塞发动机,具有以下优点:（1）功重比高;（2）燃油消耗率低;（3）振动小、噪声低;（4）排放低;（5）零件少、成本低。本文对额定转速下,旋转叶轮式内燃机的排气、进气以及压缩过程进行了数值模拟,并探究了转速和进气参数变化对燃烧室冷态流场的影响。通过对旋转叶轮式内燃机工作过程的研究和流动分析发现:在排气过程中,燃烧室内气体的平均参数基本上都是先减小后增大。在进气过程中,燃烧室内平均参数先是剧烈变化,随后逐渐平稳,平均压强变小。在压缩过程中,燃烧室内平均参数普遍升高,气体流动稳定。而在不同转速下,燃烧室内各平均参数变化趋势基本相同,都是先增大后减小,最后再增加。但转速越高,气体流动越复杂。对于进气参数来说,垂直进气（进气角度为0°）利于进气过程进行。进气温度和进气压力越大,燃烧室内平均参数越高,气体掺混越剧烈。
刘小勇,王云[6]（2008）在《压缩空气发动机发展综述》文中研究说明压缩空气发动机是利用高压压缩空气工作,将高压空气中储存的压缩能转换其它的机械能的一种动力装置。在资源和环境问题日益突出的情况下,压缩空气发动机与传统的发动机相比具有诸多优点,因而在车辆、发电装置、航空等方面得到越来越多的应用,在国外已成为节约能源和治理环境污染的重要途径之一。国内外研究的压缩空气发动机主要有往复式、叶片式、旋转式三种结构形式。对这三类发动机的工作基本原理和结构特点进行了分析比较,得出各自的优缺点和将来研究的重点,并展望了新型旋转式压缩空气发动机技术。通过分析国内外压缩空气发动机的研究进展,从六个方面总结出提高压缩空气发动机效率和经济性的途径。
邹腾安[7]（2014）在《双转子活塞发动机工作过程理论研究》文中研究表明随着现代工业的发展和人民生活水平的提高,对于直升机、单人飞行器、飞行汽车、无人机等高紧凑性移动平台将有更多的需求,而这些装备无不要求极高的机动性;同时,随着石油资源的日益枯竭、燃料价格的上涨以及对排放要求的日益苛刻,要求作为主要动力输出装置的发动机更加注重燃料的经济性。通过发动机的轻量化不仅可以提高移动平台的机动性,而且可以减少耗油量,改善排放性能。发动机的轻量化可以通过改进结构、材料、制造工艺等方式实现,主要目的是提升发动机的功率密度即发动机的升功率指标或功重比指标。传统往复活塞式发动机由于受机构限制,存在着诸多固有缺陷,其功率密度基本没有大幅度提高的可能;三角转子发动机虽然具有较高的功率密度和较大的功重比,但是其固有的结构缺陷和密封问题使其燃油消耗率和稳定性都不理想。在世界发动机技术变革的新起点上,抓住机遇尽快研制出兼具往复活塞式发动机的稳定性和三角转子发动机的高功率密度等优点的新型发动机刻不容缓。论文研究来源于部委级重大项目,在差速式发动机的基础上改进创新,课题组提出了一款新型的双转子活塞发动机,克服了现有发动机存在的主要不足并保留了诸多传统发动机成熟的设计经验。双转子活塞发动机具有作功密度高、排量大、体积小、重量轻等诸多优良特性,从而有效地提升了发动机的轻量化程度。本文将对双转子活塞发动机在工作过程中存在若干理论问题进行研究,为工程样机的试制及进行点火运转试验提供理论依据和技术指导。本文的主要内容如下:（1）设计并研究双转子活塞发动机的总体方案。首先研究双转子活塞发动机的总体结构,对其中的能量转换组件和差速驱动组件进行结构设计和原理分析;探讨双转子活塞发动机的工作原理,针对其工作过程的特殊性,研究了发动机四冲程循环的过程;为了保证发动机工作循环的顺利进行,设计了润滑系统、冷却系统等辅机装置,并对气缸进行了密封性设计及分析;介绍了燃烧放热率、零维模型、准维模型及多维模型的特点,针对双转子活塞发动机的工作机理,探讨了对其燃烧过程进行模拟的策略。双转子活塞发动机与传统发动机相比,在获取高功率密度等性能方面具有如下技术优势:作功密度高;密封性好;燃烧方式多样;工作腔的形状有利于燃烧;动力缸传力特性好,功率、扭矩输出平稳。双转子活塞发动机是一款具有重大研发潜力的新型高功率密度发动机。（2）建立双转子活塞发动机工作过程的零维模型。分析双转子活塞发动机的工作过程及其热力学特性,在模型假定条件的基础上,建立能量守恒方程、质量守恒方程和理想气体状态方程等基本热力学微分方程;对发动机气缸内单个工作腔的工作过程进行热力学分析,把整个热力学过程分为压缩、燃烧、膨胀、排气、压缩-膨胀和进气等6个子阶段进行分析;然后建立求解热力学微分方程组所需的相关约束关系和边界条件,最终完成零维燃烧模型的创建。（3）基于MATLAB/Simulink仿真计算发动机工作过程的零维燃烧模型。分析双转子活塞发动机工作过程零维模型的求解方法,根据试制样机的基本性能参数确定仿真模型必须的初始参数;利用状态流函数模块Stateflow进行状态转换,实现对工作时序的判别;根据边界条件的数学模型,建立边界条件的仿真模型;利用微分方程的求解方法,建立零维模型的主体仿真模型,并分别建立压缩、燃烧等6个子阶段仿真模型;最后根据主轴转角的变化,完成在一个工作循环内,对零维模型的数值计算。计算得出工作腔内工质的质量、温度、压力等状态参数的变化规律。进而在理论上得到双转子活塞发动机的功重比、升功率等性能参数的数值解,科学地验证了双转子活塞发动机确实是一款高功率密度发动机。（4）利用CFD技术对双转子活塞发动机进行多维模型的数值模拟。建立多维模型所需的物理模型,利用动网格技术对不断变化的工作腔进行了网格划分;在基本假设的基础上建立了多维模型所需的基本控制方程等数学模型;分析模拟工作腔内复杂流场所需的湍流模型,并对燃烧模型、初始条件和边界条件等进行了分析;利用FLUENT软件对发动机的工作过程进行数值模拟,得到了工作腔内部工质流动的变化规律,证实了环形气缸的设计更有利于燃烧,并与零维模型数值计算的结果进行对比,两组数据相互验证彼此的合理性,从而证明两个模型均是可用的,可以作为后续分析的理论基础。（5）在已研究的发动机热力学特性的基础上,研究差速驱动组件的动力学特性。首先定义其基本的动力学参数;运用矢量力学分析法建立其主要构件的力、力矩平衡方程组;进而简化成矩阵形式的动态静力学理论计算模型;利用已研究的工作腔内工质压力的计算数据,将此压力作为施加于两个转子的动力输入;在主轴转速一定的条件下分析主要构件的质心运动规律并利用Matlab编程求解,进而求解差速驱动组件主要构件的动力学特性。利用多体动力学仿真软件对差速驱动组件的运行过程进行动力学仿真,求解出相关约束力的变化规律曲线,仿真结果与理论计算结果进行比较,校验所建立理论模型的合理性。对发动机工作过程中的动力学特性进行研究,可以为后续的零部件的试制及强度校验提供理论支撑。（6）分析双转子活塞发动机电控系统的组成,探讨了发动机电控系统的控制策略,进而研制原理样机,进行初步的试验分析和冷车测试。验证双转子活塞发动机的差速运动特征,分析并验证发动机的密封性能、润滑及冷却油路的工作情况等问题。实验研究对促进双转子活塞发动机的工程化进程具有重要意义。
赵建霖[8]（2018）在《旋转叶轮式内燃机初步设计及动力特性分析》文中提出往复式内燃机经过多年的优化,具备结构简单、经济性好等特点获得广泛的应用,以良好的适应性成为汽车、飞机、轮船等移动装备的主要动力源。但由于其能量传输机构采用曲柄连杆机构,导致往复活塞式内燃机具有传动效率低、振动大、存在侧压力和死点等诸多缺陷限制了内燃机的发展。随着环境污染和能源枯竭等问题的凸显,促使人们追求内燃机技术的新发展来满足环境、能源问题的新要求,因此将未来发展方向放在了动力性强,能源利用率更好的旋转活塞式内燃机。本文设计了一种新型转子活塞内燃机方案—旋转叶轮式内燃机。该内燃机以偏心传动轴和行星齿轮组合机构作为功率传输机构,功率大小为25kW。首先在气体膨胀力的传递方式、工作腔容积变化和工作方面进行比较;然后对能量传输机构进行运动学和动力学分析,并建立虚拟样机验证理论模型的合理性;最后对能量传输机构主要部件进行模态分析和谐响应分析,验证模型的合理性,避免工作时出现共振现象。通过分析和研究得出:旋转叶轮式内燃机较传统活塞式内燃机传力特性好,作功次数随转子活塞数呈平方倍增加,功率密度更高;转子活塞叶片数量与齿轮传动比之间满足i = N/（N-1）;虚拟样机仿真结果和理论结果基本一致,验证理论模型的合理性;各零部件的共振点几乎都处在高频阶段,远超过内燃机输入频率,故内燃机零部件设计较合理,避免工作共振现象。
肖曼[9]（2016）在《三角转子气动机工作过程的数值模拟研究》文中提出现今社会保护环境、节约能源的全民意识在不断上升,汽车尾气排放的标准也日益严苛,使整个社会对超低排放发动机的需求不断提升。气动发动机是将压缩空气的压力能转化为旋转机构的机械能,具有排放无污染、能源来源广以及制造成本低等多个优势,具有很好的市场应用前景。三角转子气动机作为气动发动机的一种,具有质量轻、体积小、运行平稳、噪音小、高速性能好等往复气动机无法比拟的优点,使之在某些指定领域具有重要意义。因此,开展对转子气动机的研究就十分有意义。本文以FLUENT软件为平台,结合自定义的多个UDF模块实现转子和进排气口控制阀的动网格运动,实现了整个转子气动机的动态模拟,分析了配气相位、进气道方向、发动机结构对转子气动机性能的影响。相关结果为三角转子气动机工作性能的改善提供了初步的理论指导。本文的主要工作和创新点如下:（1）对现有转子发动机进行改造,通过利用FLUENT软件的二次开发功能所编译的多个UDF程序,实现了转子和进排气阀转动的动网格运动。在此基础上,选择了合理的湍流模型和边界条件,建立转子气动机的二维动态模拟模型,并将模拟结果与实验结果进行对比,验证了模型的可行性。（2）通过数值模拟获得了不同配气相位时缸内流场的变化情况,并分析了进气提前角、进气持续角、排气提前角和排气持续角对转子气动机的动力性和经济性的影响。结果表明:功率随进气提前角呈先增大后减小趋势,而耗气率随着进气提前角的增大而降低;功率随进气持续角呈增大趋势,耗气率也随着进气持续角的增大而增大;功率随排气提前角的滞后呈降低趋势,而耗气率随着排气提前角的滞后而增大;功率随排气持续角的增大而上升,而耗气率随着排气持续角的增大呈先减小再升高趋势。（3）基于正交法的极差分析对配气相位进行了优化。结果表明,在针对转子气动机的动力性研究中,配气相位四因素的影响程度从大到小依次是:进气持续角、排气提前角、进气提前角和排气持续角。对于其经济性,配气相位角的影响程度依次是:排气提前角、进气持续角、排气持续角和进气提前角。对于有效功率,最佳的配气相位角:进气提前角30o、进气持续角270o、排气提前角15o、排气持续角280o。对于耗气率,最佳的配气相位角:进气提前角45o、进气持续角210°、排气提前角15°、排气持续角260°。（4）基于优化的配气相位,设计了不同的工作室形状进行工作过程模拟,获得了流场的结构以及压力场分布的变化情况,并得出了工作室形状对动力性和经济性的影响。结果表明,工作室内部的凹坑对缸内流场分布影响较小,而凹坑的出现使耗气率增大;斜入式转子气动机促进了后部涡流的形成,继而前部涡流受挤压使涡流强度有所提高,动力性得到增强。进排气方向为直入或者斜入的时,无凹坑的转子气动机的耗气率变化不大,而有凹坑的转子气动机的耗气率变化较大。计算条件下,进气方向为斜入式,工作室内部无凹坑时,三角转子气动机的性能最好。
黄辉云[10]（2011）在《基于转换效率的旋转式气动发动机能量转换系统研究》文中研究指明在能源与环境问题日益突出的情况下,以清洁能源和替代能源为标志的新能源技术已成为机电工程领域中的研究重点,其中,气体发动机技术是其在新能源汽车中的应用之一。气动发动机是将压缩空气的压力能转换为机械能的动力装置,考虑其在汽车上使用,则必须对发动机的经济性及动力性进行分析与研究。论文针对常用旋转式气动发动原型机的功率低、扭矩小,能量利用率不高的问题,以旋转凸轮活塞式气动机为对象,根据气动发动机工作原理,研究了基于能量转换效率的旋转式气动发动新型机（简称NRPE）的工作原理。设计了NRPE能量转换系统及其三维实体模型。建立了NRPE的能量转换过程模型,并利用Matlab软件定量地分析了NRPE能量转换系统中的凸轮隔板机构、配气系统的主要参数对NRPE性能及效率的影响。然后,运用SolidWorks/COSMOSMotion对NRPE能量转换系统进行了动力学分析,在此基础上,对其进行了完善设计。根据完善后的能量转换系统,论文分析了NRPE的工作参数与其性能及效率之间的作用关系。设计了NRPE的控制系统,并对此进行了实验仿真。最后,以旋转式气动发动原型机为比较对象,对NRPE进行了能量转换特性的仿真分析。
二、三角活塞旋转式发动机简介（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三角活塞旋转式发动机简介（论文提纲范文）
（1）掺氢转子机燃烧与排放特性的试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号及变量 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 转子机的工作原理 |
| 1.1.2 转子机的主要结构与特点 |
| 1.2 国内外转子机的发展和研究现状 |
| 1.2.1 国外转子机发展和研究现状 |
| 1.2.2 国内转子机发展和研究现状 |
| 1.3 正丁醇燃料的特点及其相关研究 |
| 1.4 转子机存在的问题及氢气的优势 |
| 1.5 掺氢转子机已有的研究及存在的问题 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 转子机参数简介及其放热计算方法 |
| 2.1 转子机相关参数简介 |
| 2.2 转子机放热计算方法 |
| 2.2.1 转子机放热计算的假设条件 |
| 2.2.2 转子机的放热计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 试验系统搭建及数据分析方法 |
| 3.1 进气道喷射气液双燃料系统 |
| 3.2 掺氢转子机试验系统 |
| 3.3 试验中主要数据的计算方法 |
| 第4章 掺氢汽油转子机的燃烧与排放特性 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 过量空气系数对掺氢汽油转子机怠速性能的影响 |
| 4.2.1 过量空气系数对怠速循环变动的影响 |
| 4.2.2 过量空气系数对怠速经济性的影响 |
| 4.2.3 过量空气系数对怠速缸内压力及燃烧过程的影响 |
| 4.2.4 过量空气系数对怠速排放的影响 |
| 4.3 不同怠速转速下掺氢汽油转子机的性能 |
| 4.3.1 不同怠速转速下的循环变动 |
| 4.3.2 不同怠速转速下的经济性 |
| 4.3.3 不同怠速转速下的燃烧过程 |
| 4.3.4 不同怠速转速下的排放 |
| 4.4 部分负荷下过量空气系数对掺氢汽油转子机性能的影响 |
| 4.4.1 做功能力和有效热效率随过量空气系数的变化规律 |
| 4.4.2 缸内压力和燃烧过程随过量空气系数的变化规律 |
| 4.4.3 循环变动随过量空气系数的变化规律 |
| 4.4.4 排放随过量空气系数的变化规律 |
| 4.5 部分负荷下点火时刻对掺氢汽油转子机性能的影响 |
| 4.5.1 不同点火时刻下的有效热效率 |
| 4.5.2 不同点火时刻下的缸内压力和燃烧过程 |
| 4.5.3 不同点火时刻下的循环变动 |
| 4.5.4 不同点火时刻下的排放 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 掺氢正丁醇转子机的燃烧与排放特性 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 掺氢体积分数对正丁醇转子机怠速性能的影响 |
| 5.2.1 掺氢体积分数对怠速循环变动的影响 |
| 5.2.2 掺氢体积分数对怠速经济性的影响 |
| 5.2.3 掺氢体积分数对怠速燃烧过程的影响 |
| 5.2.4 掺氢体积分数对怠速排放的影响 |
| 5.3 过量空气系数对掺氢正丁醇转子机怠速性能的影响 |
| 5.3.1 怠速不同过量空气系数下的循环变动 |
| 5.3.2 怠速不同过量空气系数下的经济性 |
| 5.3.3 怠速不同过量空气系数下的燃烧过程 |
| 5.3.4 怠速不同过量空气系数下的排放 |
| 5.4 部分负荷下掺氢体积分数对正丁醇转子机性能的影响 |
| 5.4.1 有效热效率随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.4.2 缸内压力和燃烧过程随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.4.3 循环变动随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.4.4 排放随掺氢体积分数的变化规律 |
| 5.5 部分负荷下过量空气系数对掺氢正丁醇转子机性能的影响 |
| 5.5.1 过量空气系数对有效热效率的影响 |
| 5.5.2 过量空气系数对燃烧过程的影响 |
| 5.5.3 过量空气系数对循环变动的影响 |
| 5.5.4 过量空气系数对排放的影响 |
| 5.6 部分负荷下点火时刻对掺氢正丁醇转子机性能的影响 |
| 5.6.1 有效热效率随点火时刻的变化规律 |
| 5.6.2 缸内压力和燃烧过程随点火时刻的变化规律 |
| 5.6.3 循环变动随点火时刻的变化规律 |
| 5.6.4 排放随点火时刻的变化规律 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 纯氢转子机的燃烧与排放特性 |
| 6.1 试验方案 |
| 6.2 过量空气系数对纯氢转子机怠速燃烧与排放特性的影响 |
| 6.2.1 过量空气系数对纯氢转子机怠速循环变动的影响 |
| 6.2.2 过量空气系数对纯氢转子机怠速经济性的影响 |
| 6.2.3 过量空气系数对纯氢转子机怠速缸内压力的影响 |
| 6.2.4 过量空气系数对纯氢转子机怠速燃烧过程的影响 |
| 6.2.5 过量空气系数对纯氢转子机怠速排放的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（2）双转子活塞发动机基础理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 活塞式发动机功率传输装置的发展现状概述 |
| 1.2.1 传统活塞式发动机的功率传输装置 |
| 1.2.2 活塞式发动机功率传输装置的发展方向 |
| 1.2.3 单活塞式发动机功率传输装置的发展现状 |
| 1.2.4 双活塞式发动机功率传输装置的发展现状 |
| 1.3 论文研究工作概述 |
| 1.3.1 论文组织结构及主要研究内容 |
| 1.3.2 论文创新点分析 |
| 第二章 双转子活塞发动机的总体设计研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双转子活塞发动机的组成与工作原理 |
| 2.2.1 双转子活塞发动机的原理方案设计 |
| 2.2.2 双转子活塞发动机的构成 |
| 2.2.3 双转子活塞发动机的工作原理 |
| 2.3 双转子活塞发动机与传统活塞式发动机的比较 |
| 2.3.1 气体膨胀力的传递方式比较 |
| 2.3.2 工作腔容积变化规律的比较 |
| 2.3.3 活塞线速度的比较 |
| 2.3.4 作功密度的比较 |
| 2.3.5 功率密度的比较 |
| 2.4 双转子活塞发动机的方案设计 |
| 2.4.1 双转子活塞发动机的密封方案设计 |
| 2.4.2 抵消双转子活塞发动机扭转惯性力的设计 |
| 2.4.3 双转子活塞发动机的六冲程方案设计 |
| 2.4.4 双转子活塞发动机的多级膨胀减压方案设计 |
| 2.5 “机构”适应“燃烧”的设计思想 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 动力缸的数学模型与分析研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动力缸的数学模型 |
| 3.2.1 各部件的基本尺寸 |
| 3.2.2 各部件间的基本数学关系 |
| 3.2.3 双转子活塞发动机的各冲程判别条件 |
| 3.2.4 进、排气口的布置 |
| 3.2.5 充分进、排及膨胀作功条件 |
| 3.3 工作指标计算 |
| 3.3.1 指示性能指标 |
| 3.3.2 有效性能指标 |
| 3.3.3 瞬时排量计算 |
| 3.3.4 排量计算 |
| 3.3.5 功率密度估计 |
| 3.4 工作腔容积的变化规律 |
| 3.4.1 圆弧曲线变化 |
| 3.4.2 正弦曲线变化 |
| 3.4.3 线性变化 |
| 3.4.4 幂函数变化 |
| 3.4.5 指数函数变化 |
| 3.5 气体输出转矩模型及求解 |
| 3.5.1 绝热循环假设 |
| 3.5.2 作用在转子上的气体输出转矩 |
| 3.5.3 应用实例 |
| 3.5.4 气体输出转矩的分析与计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 差速运动机构的构型综合研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 差速运动机构的基础理论研究 |
| 4.2.1 差速运动机构的定义 |
| 4.2.2 差速运动机构的设计约束 |
| 4.2.3 转子运动规律的设计研究 |
| 4.3 差速运动机构的形成原理研究 |
| 4.3.1 差速运动的产生机理 |
| 4.3.2 差速运动的周期性拓展理论 |
| 4.4 三种类型的差速运动机构研究 |
| 4.4.1 基于定轴轮系的差速运动机构形成研究 |
| 4.4.2 基于摆线的差速运动机构形成研究 |
| 4.4.3 基于凸轮的差速运动机构形成研究 |
| 4.5 差速运动机构的机构构型综合与运动学分析方法 |
| 4.5.1 差速运动机构的机构构型综合研究 |
| 4.5.2 差速运动机构的运动学分析方法研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于摆线的双转子活塞发动机设计与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于内摆线的双转子活塞发动机设计 |
| 5.2.1 基本组成 |
| 5.2.2 机构运动简图及自由度计算 |
| 5.2.3 运动学模型 |
| 5.2.4 运动学分析与仿真 |
| 5.3 基于内、外摆线的双转子活塞发动机对比 |
| 5.3.1 运动学比较 |
| 5.3.2 发动机排量的比较 |
| 5.3.3 非整数齿数比的影响 |
| 5.3.4 Ⅱ型外摆线的研究 |
| 5.4 基于摆线的双转子活塞发动机运动学综合 |
| 5.4.1 运动学解析模型 |
| 5.4.2 运动参数的设计综合研究 |
| 5.4.3 运动规律的函数综合研究 |
| 5.4.4 一个设计案例 |
| 5.5 基于摆线的双转子活塞发动机特殊状态分析 |
| 5.5.1 从动件的确定 |
| 5.5.2 传动角分析 |
| 5.5.3 特殊位置分析 |
| 5.6 基于摆线的双转子活塞发动机机构试验研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 基于凸轮的双转子活塞发动机设计与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于凸轮的双转子活塞发动机运动学模型与分析 |
| 6.2.1 结构组成 |
| 6.2.2 运动学模型 |
| 6.2.3 运动学分析 |
| 6.3 基于凸轮的双转子活塞发动机运动学综合 |
| 6.3.1 设计流程 |
| 6.3.2 工作腔的容积变化规律 |
| 6.3.3 转子的角位移变化规律 |
| 6.3.4 转子瞬时停歇的运动学设计 |
| 6.4 基于凸轮的双转子活塞发动机力学分析 |
| 6.4.1 静力学分析 |
| 6.4.2 动力学分析 |
| 6.5 基于凸轮的双转子活塞发动机机构运动试验研究 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
| 附录A 传统活塞式发动机功率密度 |
（3）柴油汪克尔发动机燃烧特性及其新型燃烧模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 汪克尔发动机的概述 |
| 1.1.1 结构特点和工作原理 |
| 1.1.2 目前主要的应用领域 |
| 1.1.3 其他新颖的改型应用 |
| 1.1.4 汪克尔发动机的优缺点 |
| 1.2 汪克尔发动机的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 柴油汪克尔发动机 |
| 1.2.4 柴油汪克尔发动机的特点及关键技术 |
| 1.2.5 柴油汪克尔发动机的国内外研究现状 |
| 1.3 汪克尔发动机研究现状的总结 |
| 1.4 课题研究的意义及主要内容 |
| 第二章 柴油汪克尔发动机实验平台的建立 |
| 2.1 柴油汪克尔发动机基本参数 |
| 2.1.1 样机结构参数 |
| 2.1.2 缸内工作参数分析及获取 |
| 2.2 喷雾特性实验台的搭建 |
| 2.2.1 喷雾实验台设备 |
| 2.2.2 喷雾实验台系统及原理 |
| 2.2.3 喷雾特性实验步骤及方法 |
| 2.3 喷雾特性实验数据处理及分析 |
| 2.3.1 喷雾实验数据后处理过程 |
| 2.3.2 喷雾实验结果及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柴油汪克尔发动机数值仿真平台的建立 |
| 3.1 几何模型的建立 |
| 3.1.1 样机参数方程 |
| 3.1.2 仿真工具选择及介绍 |
| 3.1.3 几何模型的建立 |
| 3.1.4 网格生成和动网格的实现 |
| 3.2 数值计算模型的建立 |
| 3.2.1 研究工况和参数 |
| 3.2.2 边界条件设置 |
| 3.2.3 关键模型选择 |
| 3.3 求解方程的建立 |
| 3.3.1 基本控制方程 |
| 3.3.2 湍流模型计算方程 |
| 3.3.3 喷雾模型计算方程 |
| 3.3.4 燃烧模型计算方程 |
| 3.3.5 污染物模型计算方程 |
| 3.4 仿真模型可靠性的验证 |
| 3.4.1 湍流模型验证 |
| 3.4.2 喷雾模型验证 |
| 3.4.3 燃烧模型验证 |
| 3.4.4 模型验证总结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 柴油汪克尔发动机缸内混合气形成及燃烧特性的研究 |
| 4.1 柴油汪克尔发动机的气流演变过程 |
| 4.1.1 气流运动过程 |
| 4.1.2 气流速度和流场 |
| 4.1.3 缸内湍动能 |
| 4.2 柴油汪克尔发动机的混合气形成过程 |
| 4.2.1 空气-柴油混合过程 |
| 4.2.2 柴油的液滴浓度和蒸发过程 |
| 4.3 柴油汪克尔发动机的燃烧过程 |
| 4.3.1 缸内压力 |
| 4.3.2 柴油质量分数和已燃质量分数 |
| 4.3.3 缸内燃烧中间产物 |
| 4.4 柴油汪克尔发动机的污染物生成 |
| 4.4.1 碳烟和一氧化氮 |
| 4.4.2 一氧化碳和二氧化碳 |
| 4.5 样机整体工作过程分析 |
| 4.6 喷射策略对柴油汪克尔发动机的影响 |
| 4.6.1 喷射策略优化 |
| 4.6.2 喷射策略对混合气形成的影响 |
| 4.6.3 喷射策略对燃烧特性的影响 |
| 4.6.4 喷射策略对污染物的影响 |
| 4.7 引燃策略对柴油汪克尔发动机的影响 |
| 4.7.1 引燃策略优化 |
| 4.7.2 引燃策略下混合气的形成过程 |
| 4.7.3 引燃位置对燃烧特性和污染物的影响 |
| 4.7.4 引燃时刻对燃烧特性和污染物的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 新型天然气-柴油汪克尔发动机的燃烧和排放特性 |
| 5.1 天然气-柴油汪克尔发动机的提出 |
| 5.1.1 双燃料发动机参数 |
| 5.1.2 双燃料供给方式 |
| 5.2 双燃料汪克尔发动机的气流运动规律 |
| 5.2.1 流场和速度变化 |
| 5.2.2 湍动能变化 |
| 5.3 双燃料汪克尔发动机的混合气形成过程 |
| 5.3.1 空气-天然气混合过程 |
| 5.3.2 空气-天然气-柴油混合过程 |
| 5.4 双燃料模式下引燃时刻缸内的燃料分布 |
| 5.5 双燃料汪克尔发动机的燃烧特性 |
| 5.5.1 燃烧压力和最高燃烧压力 |
| 5.5.2 已燃燃料质量分数 |
| 5.5.3 燃烧中间产物 |
| 5.6 双燃料汪克尔发动机的燃烧温度和污染物 |
| 5.6.1 缸内温度 |
| 5.6.2 主要污染物 |
| 5.7 单燃料与双燃料模式下动力和排放性能对比 |
| 5.7.1 燃烧特性对比 |
| 5.7.2 排放特性对比 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 喷射和引燃策略对天然气-柴油汪克尔发动机性能的影响 |
| 6.1 天然气-柴油汪克尔发动机燃料喷射方案 |
| 6.2 喷射策略对天然气-柴油汪克尔发动机的影响 |
| 6.2.1 天然气喷射策略对发动机的影响 |
| 6.2.2 柴油喷射策略对发动机的影响 |
| 6.3 喷射策略对双燃料发动机性能影响的综合评估 |
| 6.4 天然气-柴油汪克尔发动机引燃着火方案 |
| 6.5 引燃策略对天然气-柴油汪克尔发动机的影响 |
| 6.5.1 引燃位置对发动机的影响 |
| 6.5.2 引燃时刻对发动机的影响 |
| 6.6 引燃策略对双燃料发动机性能影响的综合评估 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 建议及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间的研究成果 |
（4）转子发动机电控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略语表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 转子发动机的工作原理及特点 |
| 1.2.1 转子发动机的工作原理 |
| 1.2.2 转子发动机优缺点 |
| 1.3 国内外转子发动机及电控系统研究现状 |
| 1.3.1 发动机电控系统研究现状 |
| 1.3.2 国外转子发动机应用及研究现状 |
| 1.3.3 国内转子发动机应用及研究现状 |
| 1.4 本文研究意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 转子发动机电控系统控制策略研究 |
| 2.1 汽油转子发动机概述 |
| 2.2 转子发动机喷油控制策略 |
| 2.2.1 喷油控制目标与方式 |
| 2.2.2 喷油控制参数 |
| 2.3 转子发动机点火控制策略 |
| 2.4 正时控制策略 |
| 2.5 双转速冗余控制策略 |
| 2.6 转子发动机运行工况具体控制策略 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 转子发动机电控系统硬件设计 |
| 3.1 转子发动机电控系统的组成 |
| 3.2 硬件系统设计 |
| 3.2.1 微控制器选型及附属电路 |
| 3.2.2 电源电路设计 |
| 3.2.3 传感器信号处理电路 |
| 3.2.4 串口通讯电路设计 |
| 3.2.5 执行器驱动电路设计 |
| 3.3 硬件抗干扰设计 |
| 3.4 电控单元的硬件研制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 转子发动机电控系统软件设计 |
| 4.1 电控单元软件总体结构设计 |
| 4.2 主要功能模块设计 |
| 4.2.1 主程序 |
| 4.2.2 转速测量及计算程序 |
| 4.2.3 点火喷油参数计算程序 |
| 4.2.4 串口通讯中断程序 |
| 4.2.5 滤波子程序 |
| 4.2.6 A/D转换子程序 |
| 4.3 电控软件抗干扰设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 转子发动机电控系统半物理仿真与台架试验 |
| 5.1 转子发动机参数标定系统 |
| 5.2 电控单元半物理仿真试验 |
| 5.2.1 半物理仿真测试平台搭建 |
| 5.2.2 半物理仿真测试验证 |
| 5.3 转子发动机台架试验验证 |
| 5.3.1 转子发动机试验系统 |
| 5.3.2 转子发动机数据采集系统 |
| 5.3.3 转子发动机台架试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作内容 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间参与的科研工作及研究成果 |
（5）旋转叶轮式内燃机内部流动分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外三角转子发动机的研究现状和分析 |
| 1.2.1 国外三角转子发动机研究现状 |
| 1.2.2 国内三角转子发动机研究现状 |
| 1.3 差速式内燃机简介 |
| 1.4 旋转叶轮式内燃机的优势 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 数值模拟方法 |
| 2.1 控制方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 动量守恒方程 |
| 2.1.3 能量方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 控制方程离散 |
| 2.4 SIMPLE算法 |
| 2.5 数值模拟工具 |
| 2.6 旋转叶轮式内燃机燃烧室计算模型与初始条件 |
| 2.6.1 燃烧室计算模型 |
| 2.6.2 动网格的设置及更新 |
| 2.6.3 燃烧室计算模型的网格划分 |
| 2.7 初始条件 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 旋转叶轮式内燃机工作过程流动及转速影响分析 |
| 3.1 旋转叶轮式内燃机工作过程流动分析 |
| 3.1.1 排气过程流动分析 |
| 3.1.2 进气过程流动分析 |
| 3.1.3 压缩过程流动分析 |
| 3.2 不同转速对旋转叶轮式内燃机燃烧室内平均参数的影响 |
| 3.2.1 不同转速下燃烧室内气流平均速度的变化 |
| 3.2.2 不同转速下燃烧室内平均湍动能的变化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 进气参数对燃烧室内平均参数的影响研究 |
| 4.1 进气角度对燃烧室内平均参数的影响 |
| 4.1.1 进气角度对燃烧室内平均压强的影响 |
| 4.1.2 进气角度对燃烧室内平均温度的影响 |
| 4.1.3 进气角度对燃烧室内气体平均速度的影响 |
| 4.1.4 进气角度对燃烧室内气体平均湍动能的影响 |
| 4.2 进气温度对燃烧室内平均参数的影响 |
| 4.2.1 进气温度对燃烧室内平均压强的影响 |
| 4.2.2 进气温度对燃烧室内平均温度的影响 |
| 4.2.3 进气温度对燃烧室内气体平均速度的影响 |
| 4.2.4 进气温度对燃烧室内气体平均湍动能的影响 |
| 4.3 进气压力对燃烧室内平均参数的影响 |
| 4.3.1 进气压力对燃烧室内平均压强的影响 |
| 4.3.2 进气压力对燃烧室内平均温度的影响 |
| 4.3.3 进气压力对燃烧室内气体平均速度的影响 |
| 4.3.4 进气压力对燃烧室内气体平均湍动能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）双转子活塞发动机工作过程理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 旋转活塞式发动机发展现状概述 |
| 1.2.1 旋转活塞式发动机概述 |
| 1.2.2 旋转活塞式发动机的分类 |
| 1.2.3 差速式发动机概述 |
| 1.2.4 差速式发动机的重要进展 |
| 1.3 发动机燃烧模型综述 |
| 1.3.1 燃烧学概述 |
| 1.3.2 燃烧学推动内燃机的发展 |
| 1.3.3 内燃机燃烧模型发展概述 |
| 1.3.4 燃烧模型的分类 |
| 1.3.5 对双转子活塞发动机进行燃烧模拟的必要性 |
| 1.4 论文研究工作概述 |
| 1.4.1 论文组织结构及主要研究内容 |
| 1.4.2 论文创新点分析 |
| 第二章 双转子活塞发动机总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双转子活塞发动机方案设计 |
| 2.2.1 主体结构 |
| 2.2.2 能量转换组件 |
| 2.2.3 差速驱动组件 |
| 2.2.4 工作原理分析 |
| 2.2.5 四冲程循环分析 |
| 2.3 润滑和冷却系统设计 |
| 2.3.1 润滑系统设计 |
| 2.3.2 冷却系统设计 |
| 2.4 发动机燃烧过程数值模拟策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 发动机工作过程零维模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 发动机工作过程的仿真模型 |
| 3.2.1 模型的假定条件 |
| 3.2.2 模型的基本微分方程 |
| 3.3 工作腔内热力过程分析 |
| 3.3.1 压缩阶段 |
| 3.3.2 燃烧阶段 |
| 3.3.3 膨胀阶段 |
| 3.3.4 排气阶段 |
| 3.3.5 压缩-膨胀阶段 |
| 3.3.6 进气阶段 |
| 3.4 边界条件的确定 |
| 3.4.1 瞬时过量空气系数 |
| 3.4.2 瞬时气体常数 |
| 3.4.3 气缸工作容积 |
| 3.4.4 工质的比热力学能与热容 |
| 3.4.5 燃烧放热规律 |
| 3.4.6 气缸周壁的传热 |
| 3.4.7 进排气流量计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 零维模型基于MATLAB/Simulink的仿真与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 零位模型的求解方法 |
| 4.2.1 模型整体求解过程分析 |
| 4.2.2 子阶段模型求解分析 |
| 4.2.3 微分方程的求解方法 |
| 4.3 初始参数的确定 |
| 4.4 基于MATLAB/Simulink的仿真模型 |
| 4.4.1 工作时序的判别模型 |
| 4.4.2 主要的边界条件模型 |
| 4.4.3 零维模型的主体部分 |
| 4.4.4 子阶段工作模型的建立 |
| 4.5 仿真结果及讨论 |
| 4.5.1 主要参数仿真结果 |
| 4.5.2 仿真结果 |
| 4.5.3 结果讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 发动机多维模型基于CFD技术的数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 物理模型 |
| 5.2.1 基本假设条件 |
| 5.2.2 动网格技术 |
| 5.3 数学模型 |
| 5.3.1 基本控制方程 |
| 5.3.2 湍流模型 |
| 5.3.3 燃烧模型 |
| 5.3.4 排放模型 |
| 5.3.5 边界条件 |
| 5.4 工作过程的数值模拟 |
| 5.4.1 用FLUENT求解问题的步骤 |
| 5.4.2 CFD计算物理模型的建立 |
| 5.4.3 模拟结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 差速驱动组件的动力学特性研究与分析 |
| 6.0 引言 |
| 6.1 差速驱动组件的动态静力学数学模型 |
| 6.1.1 差速驱动组件机构学简化模型 |
| 6.1.2 差速驱动组件动力学相关参数 |
| 6.1.3 动态静力学建模 |
| 6.1.4 建立矩阵数学模型 |
| 6.2 动态静力学模型的求解与分析 |
| 6.2.1 主要构件的质心运动规律 |
| 6.2.2 运动副约束反力分析 |
| 6.3 基于RecurDyn的动力学仿真 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 控制系统搭建与原理样机研制 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 电控系统的组成 |
| 7.2.1 发动机电控系统的组成 |
| 7.2.2 发动机电控系统的控制策略 |
| 7.3 原理样机的研制 |
| 7.3.1 能量转换组件分系统 |
| 7.3.2 差速驱动组件分系统 |
| 7.3.3 辅机分系统 |
| 7.3.4 整机装配体 |
| 7.4 发动机冷车实验及性能测试 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）旋转叶轮式内燃机初步设计及动力特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 三角转子发动机国内外研究现状 |
| 1.2.2 其它旋转活塞式内燃机国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 旋转叶轮式内燃机总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 旋转叶轮式内燃机的工作原理 |
| 2.3 旋转叶轮式内燃机的结构 |
| 2.3.1 能量转换机构 |
| 2.3.2 功率传输机构 |
| 2.4 旋转叶轮式内燃机与传统活塞式内燃机的比较 |
| 2.4.1 气体膨胀力的传递方式比较 |
| 2.4.2 工作腔容积变化规律的比较 |
| 2.4.3 功率密度的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 能量传输机构的建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 能量传输机构的运动学建模与分析 |
| 3.2.1 机构运动简图及自由度计算 |
| 3.2.2 运动学模型的建立 |
| 3.2.3 结构参数计算 |
| 3.2.4 运动学分析 |
| 3.3 能量传输机构的动态静力学建模与分析 |
| 3.3.1 相关参数的定义与假设 |
| 3.3.2 动力学模型方程的建立 |
| 3.4 动力学模型的求解与分析 |
| 3.4.1 单个组件质心运动 |
| 3.4.2 运动副约束反力分析 |
| 3.5 动力学仿真 |
| 3.5.1 旋转叶轮式内燃机虚拟样机模型的建立 |
| 3.5.2 运动特性仿真分析 |
| 3.5.3 动力特性仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 旋转叶轮式内燃机固有振动特性分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 内燃机机体模态分析 |
| 4.2.1 模态分析基本原理 |
| 4.2.2 内燃机建模及关键部件模态分析 |
| 4.3 内燃机结构的谐响应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间公开发表论文 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）三角转子气动机工作过程的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气动发动机的研究意义 |
| 1.1.1 能源与环境问题的迫切需求 |
| 1.1.2 汽车的清洁能源需求 |
| 1.2 气动发动机的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 转子气动机计算模型的建立及验证 |
| 2.1 转子气动机的基础结构 |
| 2.2 转子气动发动机的工作原理 |
| 2.3 物理模型的建立 |
| 2.3.1 配气相位的设计 |
| 2.3.2 FLUENT软件简介 |
| 2.3.3 几何模型的建立及网格的划分 |
| 2.4 数学模型的建立 |
| 2.4.1 基本控制方程 |
| 2.4.2 湍流模型 |
| 2.4.3 初始条件和边界条件的设定 |
| 2.5 模型的验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 配气相位对转子气动机性能的影响 |
| 3.1 动力性与经济性的计算公式 |
| 3.2 三角转子气动机的工作过程 |
| 3.3 配气相位对性能的影响 |
| 3.3.1 进气提前角对转子气动机性能的影响 |
| 3.3.2 进气持续角对转子气动机性能的影响 |
| 3.3.3 排气提前角对性能的影响 |
| 3.3.4 排气持续角对性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 转子气动机的配气相位的优化 |
| 4.1 正交试验方案的选定 |
| 4.1.1 正交试验设计基本概念与性质 |
| 4.1.2 正交方案的设计 |
| 4.2 基于正交法的配气相位的优化 |
| 4.2.1 优化的结果分析 |
| 4.2.2 最佳组合验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 形状参数和工作室结构对转子气动机性能的影响 |
| 5.1 形状参数对气动机性能的影响 |
| 5.2 不同工作室结构对气动机性能的影响 |
| 5.2.1 不同进排气方向时的流场对比分析 |
| 5.2.2. 凹坑对于动力性的影响 |
| 5.2.3 进气方向对于动力性的影响 |
| 5.2.4 四种结构方案对经济性的影响分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 建议及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的论文 |
| 硕士期间申请的专利 |
（10）基于转换效率的旋转式气动发动机能量转换系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 能源短缺及能源效率问题 |
| 1.1.2 汽车尾气对环境的影响和人类的危害 |
| 1.1.3 新能源汽车的研究需求 |
| 1.2 气动发动机技术 |
| 1.2.1 国外气动发动机的研究现状 |
| 1.2.2 国内关于气动发动机研究现状 |
| 1.2.3 气动发动机能量转换的关键问题 |
| 1.2.4 气动发动机的结构对比及旋转式气动发动原型机介绍 |
| 1.3 本文的研究内容与方法 |
| 1.3.1 研究的主要内容 |
| 1.3.2 研究的技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 NRPE能量转换系统原理研究 |
| 2.1 NRPE基本结构及工作原理 |
| 2.1.1 NRPE基本结构 |
| 2.1.2 NRPE系统组成 |
| 2.1.3 NRPE工作原理 |
| 2.2 NRPE能量转换过程的分析 |
| 2.2.1 NRPE能量转换过程的平衡方程 |
| 2.2.2 压缩空气存储的工质 |
| 2.2.3 能量转换系统的能量利用率 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 NRPE能量转换系统设计 |
| 3.1 NRPE能量转换系统设计总体思路 |
| 3.2 NRPE能量转换系统主要部件设计 |
| 3.2.1 凸轮活塞表面轮廓曲线的确定以及隔板的运动方程 |
| 3.2.2 凸轮活塞表面轮廓线极坐标方程、气缸容积及压力角 |
| 3.2.3 旋转式配气机构的确定 |
| 3.2.4 控制系统设计基本思路 |
| 3.3 NRPE能量转换系统关键结构的三维实体建模 |
| 3.3.1 凸轮活塞 |
| 3.3.2 隔板及锁紧弹簧 |
| 3.3.3 装配 |
| 3.4 NRPE能量转换过程数学模型的建立 |
| 3.4.1 NRPE能量转换过程热力学模型 |
| 3.4.2 NRPE能量转换过程力学模型 |
| 3.5 NRPE数学模型的仿真计算及性能分析 |
| 3.5.1 数学模型仿真计算方法 |
| 3.5.2 NRPE性能指标计算 |
| 3.5.3 NRPE缸内气体状态分析 |
| 3.5.4 NRPE的能量转换特性仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于转换效率的能量转换系统关键结构参数研究 |
| 4.1 凸轮活塞与隔板之间产生间隙的原因分析 |
| 4.1.1 隔板不产间隙的条件 |
| 4.1.2 凸轮隔板机构参数对间隙影响分析 |
| 4.1.3 上端密闭式隔板的受力分析 |
| 4.2 凸轮隔板机构参数对NRPE性能的影响规律 |
| 4.2.1 隔板锁紧弹簧刚度对NRPE性能的影响规律 |
| 4.2.2 凸轮活塞轮廓曲线回程角对NRPE性能的影响规律 |
| 4.2.3 凸轮活塞轮廓曲线冲程对NRPE性能的影响规律 |
| 4.2.4 凸轮活塞轮廓曲线推程角对NRPE性能的影响规律 |
| 4.3 配气系统对NRPE性能的影响规律 |
| 4.3.1 进气门开启对NRPE性能的影响规律 |
| 4.3.2 旋转阀结构角对NRPE性能的影响规律 |
| 4.3.3 排气门开启角对NRPE性能的影响规律 |
| 4.4 能量转换系统主要运动结构的SolidWorks动力学仿真 |
| 4.4.1 仿真模型的建立 |
| 4.4.2 仿真结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 NRPE能量转换系统仿真分析 |
| 5.1 工作参数对NRPE性能及转换效率的影响规律研究 |
| 5.1.1 进气压力对NRPE性能及转换效率的影响规律 |
| 5.1.2 进气温度对NRPE性能及转换效率的影响规律 |
| 5.1.3 进气压力与进气持续角对NRPE性能及转换效率的影响规律 |
| 5.2 能量转换系统中控制系统设计及仿真分析 |
| 5.3 NRPE能量转换特性分析 |
| 5.4 旋转式气动发动原型机的试验分析 |
| 5.4.1 试验台架的搭建及试验的过程 |
| 5.4.2 试验结果仿真对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、三角活塞旋转式发动机简介（论文参考文献）
- [1]掺氢转子机燃烧与排放特性的试验研究[D]. 苏腾. 北京工业大学, 2019
- [2]双转子活塞发动机基础理论研究[D]. 邓豪. 国防科学技术大学, 2013(10)
- [3]柴油汪克尔发动机燃烧特性及其新型燃烧模式研究[D]. 陈伟. 江苏大学, 2019(02)
- [4]转子发动机电控系统研究[D]. 吴超. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [5]旋转叶轮式内燃机内部流动分析[D]. 顾元昊. 大连海事大学, 2017(01)
- [6]压缩空气发动机发展综述[J]. 刘小勇,王云. 机械, 2008(09)
- [7]双转子活塞发动机工作过程理论研究[D]. 邹腾安. 国防科学技术大学, 2014(02)
- [8]旋转叶轮式内燃机初步设计及动力特性分析[D]. 赵建霖. 大连海事大学, 2018(06)
- [9]三角转子气动机工作过程的数值模拟研究[D]. 肖曼. 江苏大学, 2016(11)
- [10]基于转换效率的旋转式气动发动机能量转换系统研究[D]. 黄辉云. 华南理工大学, 2011(12)