动圈式大流量气体燃料电控喷射装置研究

《动圈式大流量气体燃料电控喷射装置研究》从基本理论入手，系统地阐述了动圈式大流量气体燃料发动机电控喷射装置的结构特点、工作原理、特性参数、控制系统开发及其与整机的匹配试验研究。主要内容包括:喷射装置的结构和控制器设计、流量特性分析、整机布置方案及控制系统设计、混合气形成机理研究，以及整机台架试验。

前言
主要符号说明
第1章 绪论 1
1.1 课题研究的背景及意义 1
1.2 气体发动机国内外研究现状 3
1.2.1 气体发动机的燃料供给方式 3
1.2.2 国外研究发展现状 5
1.2.3 国内研究发展现状 6
1.3 气体发动机电控喷射装置的研究进展 7
1.4 电磁直线执行器的研究进展 10
1.5 本课题的主要研究内容与结构 11
第2章 气体燃料电控喷射装置的设计研究 13
2.1 结构设计 13
2.1.1 执行部件的设计 13
2.1.2 驱动部件 13
2.1.3 设计方案 15
2.2 控制器的设计与实现 16
2.2.1 气体燃料电控喷射装置的控制器系统结构 16
2.2.2 控制器硬件设计与实现 17
2.2.3 控制器软件设计与实现 22
2.3 试验验证 24
2.3.1 样机研制与静态性能测试 24
2.3.2 动态性能测试 26
2.4 本章小结 27
第3章 气体燃料电控喷射装置流量特性的研究 28
3.1 CFD数值计算的数学模型 28
3.1.1 CFD数值计算的基本控制方程 29
3.1.2 CFD数值计算的湍流模型 30
3.2 气体燃料电控喷射装置的三维模型 31
3.3 数值计算的边界条件和初始条件 32
3.4 数值计算的网格划分 33
3.4.1 稳态工况的网格划分 33
3.4.2 非稳态工况的网格划分 34
3.5 数值计算求解器参数的设定 36
3.6 计算结果分析 37
3.6.1 稳态工况计算结果分析 37
3.6.2 非稳态工况计算结果分析 39
3.7 试验验证 44
3.8 本章小结 46
第4章 应用气体燃料电控喷射装置的方案研究 47
4.1 气体燃料电控喷射装置的布置 47
4.1.1 单点/双点喷射布置方案 48
4.1.2 多点喷射布置方案 49
4.2 整机控制器设计 50
4.2.1 以转速为目标的发动机控制 50
4.2.2 发动机转速和曲轴位置的检测 51
4.2.3 控制器端口的多路复用技术 53
4.3 进一步的改进方案 58
4.4 本章小结 59
第5章 应用气体燃料电控喷射装置的大功率发动机混合气形成研究 60
5.1 CFD计算模型 60
5.1.1 技术方案 60
5.1.2 计算区域的确定 61
5.1.3 计算区域网格的划分 62
5.1.4 特殊事件的处理 64
5.1.5 边界条件、初始条件和求解器的设定 64
5.2 基本工况计算结果分析 65
5.3 不同方案的计算结果及分析 69
5.3.1 不同的气体燃料与进气空气压力差值 69
5.3.2 不同的喷射装置安装位置 72
5.4 本章小结 76
第6章 应用气体燃料电控喷射装置的发动机试验研究 77
6.1 试验装置 77
6.2 试验结果及分析 80
6.2.1 发动机启动及怠速试验 80
6.2.2 各缸均匀性调节 82
6.2.3 增减负荷时的发动机转速控制 82
6.2.4 发动机示功图测试结果与分析 84
6.3 本章小结 86
第7章 总结与展望 87
7.1 本书主要工作与结论 87
7.2 本书的创新点 88
7.3 研究与展望 89
参考文献 90