本章针对所研制的某款排量为50mL的小型转子发动机进行建模和仿真，通过仿真结果和该款转子发动机台架试验结果对比分析，不断调整仿真参数进行适当的修正，直至仿真结果与实际发动机试验数据大致吻合。图7.17小型转子发动机总体模型封装图本模型中，输入信号主要有节气门开度信号、附加载荷和点火提前角。......
2023-06-23
小型转子发动机结构强度仿真分析
【摘要】：转子发动机由于每个工作室的四个工作过程都是分别被局限在气缸的特定区段内进行的，因此在气缸及前后端盖的各个不同部位上的受力及受热情况差别非常大[1～3]。分析转子发动机关键零部件的温度场、应力场分布，指出设计过程应关注的薄弱环节，并针对小型转子发动机特殊的结构形式，建立密封分析、计算模型，分析结构变形对发动机漏气的影响，为小型转子发动机零部件结构的工程仿真计算分析提供参考。
转子发动机由于每个工作室的四个工作过程都是分别被局限在气缸的特定区段内进行的，因此在气缸及前后端盖的各个不同部位上的受力及受热情况差别非常大[1～3]。从受力情况来看，在燃烧区段，由于气体的爆发压力很高，燃烧室的面容比大而且狭长，故使燃烧区段所受的弯矩较大，产生机械应力较大；而在进气区段，受到的气体压力与环境压力相近。从受热情况来看，在燃烧膨胀区段，由于缸壁经常与高温燃气接触，受到高温燃气的不断冲刷，而又得不到新鲜混合气的冷却，因此壁面温度较高；而在气缸的进气区段，由于缸壁始终与新鲜混合气接触，经常受到新鲜混合气的冲刷，因此壁面温度较低。转子发动机关键零件受热受载情况极不均匀，在工作过程中可能会出现零件开裂、密封恶化、零件卡死等严重影响发动机使用的故障[4～6]。因此需要对结构件在热机载荷作用下的力学响应进行分析，判断结构薄弱环节，以指导发动机的结构改进。
本章建立小型转子发动机关键零部件的有限元仿真模型，总结针对小型转子发动机热机耦合应力分析问题的分析流程。分析转子发动机关键零部件的温度场、应力场分布，指出设计过程应关注的薄弱环节，并针对小型转子发动机特殊的结构形式，建立密封分析、计算模型，分析结构变形对发动机漏气的影响，为小型转子发动机零部件结构的工程仿真计算分析提供参考。
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2023-06-23
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2023-06-23
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图5.24所示为热损失对转子发动机效率的影响。式中，effa为不考虑热损失的发动机效率；effh为考虑热损失的发动机效率。充量损失主要发生在膨胀阶段。......
2023-06-23
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2023-06-23
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小型转子发动机平均值模型结构优化详细阅读
发动机平均值模型最早出现在Rasmussen[5]的博士论文中，之后经过Aquino[6]、Powell[7]等人的发展，最后由丹麦技术大学的Hendricks[8，9]进行系统化的归纳和提炼，给出了完整的模型结构和通用的表达形式。平均值模型按容积法模型的方式把发动机划分成几个相对独立的单元，图7.5所示为按此种方式划分后的小型转子发动机的结构示意图。图7.6小型转子发动机平均值模型结构示意图在发动机平均值模型中包括三种变量：输入量、状态量和输出量。......
2023-06-23
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目前，这些便携设备主要依赖于化学电池。转子发动机采用平面结构、部件少、能够自我开关调节运行，故非常适合采用微机电系统制造技术。微型转子发动机的尺寸为电火花加工制造技术精度的上限，因此泄漏问题严重影响微型转子发动机的效率。转子发动机的微型化受制于加工精度，因此有必要探究转子发动机的微型化极限与加工精度的关系。图5.14电池与矿物燃料能量密度的对比图5.14电池与矿物燃料能量密度的对比......
2023-06-23
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在发动机运转过程中，漏气对小型转子发动机性能的影响很大。当气缸内气体压缩到临界压力时，孔口流速达到相当于环境状态下的声速此时的泄漏量为随着压缩过程的继续，压力进一步升高，进入超临界的漏气状态，这时泄漏量将仅仅取决于压缩阶段气缸内的气体状态压力P、温度T以及绝热指数γ。同样，泄漏通量将仅仅取决于燃烧阶段气缸内的气体状态以及绝热指数。......
2023-06-23
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