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时间:2018-10-28
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1、----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需-------------文档下载最佳的地方毕业设计开题报告班级:车辆04级3班姓名:牟宝杰设计题目基于VC的T16V190天然气发动机动力和热力过程计算软件的设计一、选题背景和意义:热机是将燃料中的化学能转变为机械功的热力发动机。区别于外燃机,内燃机是燃料在机器内部燃烧而将能量释放做功的。由于内燃机的热效率高(是当今热效率最的热力发动机)、结构简单、比质量(单位输出功率的质量)轻、移动方便,因而被广泛应用于交通(陆地、内河、海上和航空)、农业机
2、械、工程机械和发电时作为动力[1]。传统内燃机以石油为原料,随着世界经济的飞速发展,汽车的保有量迅猛增加,其排放物CO、CO2、PM(碳烟微粒)和NMHC(甲烷以外的未燃烃)对大气环境污染日趋加重。汽车排放问题几乎成为所有大都市的通病,这些都已经引起世界各国的高度关注,汽车排放的控制和低公害汽车的开发、普及已经列入了议事日程[2]。气体机有着高热效率和低温室气体排放量的优点,然而仍无法摆脱高NOx和颗粒排放的困扰。近来,直喷式汽油机得到了大范围的推广,直喷式汽油机的充量分层所达到的超稀燃极限提高了热效率,但是却
3、导致了NOx和颗粒排放恶化。因此仍需做大量的工作来解决排放问题[3]。随着环保和节能要求的日益提高,气体燃料发动机重新得到了重视和发展,天然气被认为是最有潜力也是最清洁的替代燃料。天然气的辛烷值高,可以采用大的压缩比,因此在全负荷时可以获得更高的热效率[4]。国内外研究表明,气体燃料发动机的CO、CO2、PM(碳烟微粒)和NMHC(甲烷以外的未燃烃)的排放量大量降低,NOX也有不同程度的改善,而且基本没有硫化物,完全没有铅的排放,还可节约能源10%左右,其价格也较低,尤其,天然气是重要的一次能源,其蕴藏量远远超
4、过石油,天然气发动机的大力推广,有利于改善能源结构,维护国家能源安全[5]。----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需-------------文档下载最佳的地方然而,气体燃料发动机比相同排量的燃油发动机动力约下降10%,有的甚至高达20%以上,这对发动机,尤其是排量较大的发动机和多缸发动机的使用性能造成重要的不良影响,成为制约气体燃料发动机推广的不利因素,所以,对气体燃料发动机
5、的动力和热力过和进行计算分析,对于优化发动机的性能具有很高的实用价值[6]。一、课题关键问题及难点:(1)对多缸气体发动机进气、压缩、爆发、排气冲程进行热力分析,并建立发动机工作过程热力计算模型。(2)对发动机动力过程及曲柄连杆机构的受力状况进行分析,并建立多缸发动机动力过程计算模型。(3)发动机工作过程热力和动力过程计算流程图的编制。(4)用VC语言编制发动机热力和动力计算及计算结果输出软件系统;(5)利用编制的软件对发动机机工作过程影响因素进行分析,通过调整发动机的工作过程参数,利用编制的软件,分析其对气体
6、机燃烧压力、温度、油耗、功率等参数的影响;分析曲柄连杆机构的运动规律,受力状况,了解不同设计参数对作用在发动机主要零件上力的影响。三、调研报告(或文献综述):曲柄连杆机构在发动机上扮演着十分重要的角色,是汽车发动机中传递动力的重要零件,作用是将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动。它在高温高压条件下作变速运动,受力极其复杂。连杆受到的是压缩、拉伸和弯曲等交变载荷。这就要求连杆强度高,刚度大,重量轻。柴油机连杆的结构应该让发动机有良好的工作性能,例如:足够的功率;外廓尺寸小;总重量轻;工作安全可靠;工作适应性好
7、;加速性能好;污染和噪音要小等等。现代汽车向着环保节能方向的发展,要求发动机连杆在满足强度和刚度的基础上,应具有尺寸小、重量轻的特点。----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档,专业为你服务,急你所急,供你所需-------------文档下载最佳的地方对内燃机的热力学过程,特别是缸内的热力学过程的模拟计算,在内燃机的研究下开发初期是非常有用的。内燃机工作过程的模拟预测计算,最早采用的是热力计算法,它是建立在简单
8、热力学关系基础之上的一种近似的、半经验的估算方法。如用等熵过程或多变过程来代替实际的压缩和膨胀过程,用一个近似的放热过程来代替实际的燃烧过程等。这种方法诞生于20世纪初期,当时的数值计算手段尚不完备、物理模型也不够全面。尽管该方法可以对内燃机的工作过程进行估算,但其精度和应用范围都受到了很大的限制[1]。进入20世纪60年代以后,随着内燃机数值模拟技术的不断完善和计算机技术的进步,有关
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