自由活塞柴油直线发电机系统设计与运行特性研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-33页 |
| ·研究背景 | 第15页 |
| ·自由活塞直线发电机介绍 | 第15-19页 |
| ·概念起源 | 第15-16页 |
| ·结构形式 | 第16-17页 |
| ·工作原理 | 第17页 |
| ·性能特点 | 第17-19页 |
| ·自由活塞直线发电机研究现状 | 第19-29页 |
| ·结构发明创新设计 | 第19-21页 |
| ·工作性能与运行机理仿真研究 | 第21-23页 |
| ·直线电机匹配设计研究 | 第23-24页 |
| ·稳定运行机理与控制方法 | 第24-26页 |
| ·原理样机试验研究 | 第26-29页 |
| ·当前研究尚待解决的关键问题 | 第29-30页 |
| ·研究目的及研究内容 | 第30-33页 |
| ·研究目的及意义 | 第30-31页 |
| ·主要研究内容 | 第31-33页 |
| 第2章 FPDG 总体参数设计方法与原理样机设计 | 第33-55页 |
| ·自由活塞运动过程动力学特性 | 第33-36页 |
| ·工作过程受力分析 | 第33-35页 |
| ·活塞动力学特性 | 第35-36页 |
| ·发动机与电机参数耦合关系 | 第36-40页 |
| ·工作频率与活塞行程 | 第36页 |
| ·输出功率与缸径、行程 | 第36-38页 |
| ·最高燃烧压力与气缸工作容积 | 第38-39页 |
| ·压缩比与活塞质量 | 第39-40页 |
| ·电磁负载与输出功率 | 第40页 |
| ·输出功率与过量空气系数 | 第40页 |
| ·基于振动特性的总体参数设计方法 | 第40-44页 |
| ·设计方法及流程 | 第40-42页 |
| ·设计目标 | 第42页 |
| ·迭代设计结果 | 第42-44页 |
| ·设计方法数值仿真验证 | 第44-49页 |
| ·工作过程理想模型 | 第44-46页 |
| ·设计方法验证结果 | 第46-49页 |
| ·原理样机关键系统设计 | 第49-54页 |
| ·直线电机选型设计 | 第49-52页 |
| ·发动机燃烧室系统设计 | 第52页 |
| ·发动机换气系统设计 | 第52-54页 |
| ·本章小结 | 第54-55页 |
| 第3章 FPDG 共轨喷油系统设计与喷油特性研究 | 第55-75页 |
| ·自由活塞发动机喷油系统特点分析 | 第55-56页 |
| ·高压共轨燃油喷射系统设计 | 第56-61页 |
| ·共轨喷油系统总体方案 | 第56-57页 |
| ·高压油泵匹配设计 | 第57-58页 |
| ·共轨管设计 | 第58页 |
| ·商用喷油器选型设计 | 第58-59页 |
| ·喷油控制系统设计 | 第59-61页 |
| ·喷油器喷油速率计算模型 | 第61-64页 |
| ·针阀组件动力学模型 | 第61页 |
| ·液压容积压力模型 | 第61-64页 |
| ·针阀弹簧回复力模型 | 第64页 |
| ·电磁驱动力模型 | 第64页 |
| ·喷油器工作性能试验分析 | 第64-67页 |
| ·喷油试验平台 | 第64-65页 |
| ·喷油性能试验方案 | 第65页 |
| ·喷油性能试验结果 | 第65-67页 |
| ·原型喷油器喷油特性计算分析 | 第67-70页 |
| ·原型喷油器主要结构参数 | 第67-68页 |
| ·喷油速率计算模型校验 | 第68页 |
| ·喷孔参数对喷油特性影响 | 第68-70页 |
| ·喷油器结构参数改进设计 | 第70-73页 |
| ·油嘴密封座直径设计 | 第70-71页 |
| ·喷孔结构参数设计 | 第71页 |
| ·改进前后喷油器工作性能对比 | 第71-72页 |
| ·喷油器改进设计结果试验验证 | 第72-73页 |
| ·本章小结 | 第73-75页 |
| 第4章 FPDG 回流扫气及燃烧过程特性研究 | 第75-97页 |
| ·燃烧与换气过程耦合关系分析 | 第75-76页 |
| ·燃烧与换气关系 | 第75页 |
| ·燃烧与换气计算方法 | 第75-76页 |
| ·活塞运动学特性 | 第76-77页 |
| ·燃烧放热过程计算模型建立 | 第77-80页 |
| ·动网格模型建立 | 第78页 |
| ·边界条件特点 | 第78-79页 |
| ·求解计算模型选择 | 第79-80页 |
| ·燃烧过程气体流动特性分析 | 第80-84页 |
| ·缸内气体挤流特性 | 第80-82页 |
| ·缸内气体湍流特性 | 第82-84页 |
| ·燃烧放热特性分析 | 第84-87页 |
| ·缸内气体状态对比 | 第84-85页 |
| ·燃烧放热率分析 | 第85-87页 |
| ·换气过程计算模型建立 | 第87-92页 |
| ·网格模型建立 | 第87-88页 |
| ·边界条件特点 | 第88-89页 |
| ·计算模型选择 | 第89-90页 |
| ·扫气试验测试 | 第90-92页 |
| ·回流扫气过程特性分析 | 第92-95页 |
| ·自由排气阶段 | 第94页 |
| ·强制扫气阶段 | 第94-95页 |
| ·过后排气阶段 | 第95页 |
| ·本章小结 | 第95-97页 |
| 第5章 FPDG 活塞环组密封与润滑特性研究 | 第97-119页 |
| ·活塞环密封模型 | 第97-101页 |
| ·气体泄漏通道分析 | 第97-98页 |
| ·活塞环气室热力学模型 | 第98-100页 |
| ·气体泄漏模型 | 第100-101页 |
| ·活塞环组密封试验 | 第101-103页 |
| ·试验原理与方法 | 第101页 |
| ·测试过程 | 第101-102页 |
| ·试验结果分析 | 第102-103页 |
| ·活塞环组密封特性 | 第103-107页 |
| ·气室压力对比 | 第103-104页 |
| ·泄漏流速对比 | 第104-105页 |
| ·漏气损失分析 | 第105-107页 |
| ·活塞环组润滑模型 | 第107-113页 |
| ·活塞环载荷平衡方程 | 第107-108页 |
| ·动压润滑控制方程 | 第108-109页 |
| ·润滑油粘度方程 | 第109-110页 |
| ·流体润滑摩擦模型 | 第110页 |
| ·微凸体模型 | 第110-111页 |
| ·润滑模型试验验证 | 第111-113页 |
| ·活塞环润滑摩擦特性分析 | 第113-118页 |
| ·润滑油膜对比 | 第113-114页 |
| ·摩擦损失对比 | 第114-116页 |
| ·摩擦损失影响因素分析 | 第116-118页 |
| ·本章小结 | 第118-119页 |
| 第6章 FPDG 启动过程运行机理与试验研究 | 第119-140页 |
| ·启动方法介绍 | 第119-120页 |
| ·启动过程电机基础和选择方法 | 第120-123页 |
| ·商用电机推力-速度特性分析 | 第120-121页 |
| ·启动过程电机选型方法 | 第121-122页 |
| ·启动过程电机选型结果验证 | 第122-123页 |
| ·启动过程非线性动力学特性 | 第123-128页 |
| ·启动过程动力学模型 | 第124-125页 |
| ·非线性方程解析方法 | 第125-127页 |
| ·自激振动特性分析 | 第127-128页 |
| ·电机启动推力分析 | 第128页 |
| ·试验样机与测试平台介绍 | 第128-130页 |
| ·试验原理样机 | 第128-129页 |
| ·试验测试平台与设备 | 第129-130页 |
| ·启动压缩过程试验研究 | 第130-133页 |
| ·试验方案与内容 | 第130页 |
| ·试验结果与分析 | 第130-132页 |
| ·性能参数变化规律 | 第132-133页 |
| ·启动过程着火燃烧试验 | 第133-134页 |
| ·启动过程影响因素试验研究 | 第134-138页 |
| ·喷油位置 | 第134-135页 |
| ·喷油质量 | 第135-137页 |
| ·电机推力 | 第137-138页 |
| ·本章小结 | 第138-140页 |
| 第7章 FPDG 运行过程试验研究与关键问题分析 | 第140-157页 |
| ·首循环两侧气缸燃烧试验分析 | 第140-143页 |
| ·试验方案与内容 | 第140页 |
| ·试验测试结果 | 第140-141页 |
| ·首循环两缸发动机性能分析 | 第141-143页 |
| ·倒拖工况连续运行试验研究 | 第143-146页 |
| ·倒拖运行试验介绍 | 第143页 |
| ·试验测试结果 | 第143-145页 |
| ·发动机倒拖工作性能特点 | 第145-146页 |
| ·负载切换运行试验研究 | 第146-147页 |
| ·燃烧放热规律试验分析 | 第147-152页 |
| ·放热率分析方法 | 第147-149页 |
| ·示功图数据处理 | 第149-150页 |
| ·指示工作性能分析 | 第150-151页 |
| ·燃烧放热率分析 | 第151-152页 |
| ·连续运行稳定性关键问题分析 | 第152-153页 |
| ·原理样机运行现状总结 | 第152-153页 |
| ·连续运行条件分析 | 第153页 |
| ·连续运行参数灵敏度分析 | 第153-155页 |
| ·参数灵敏度分析方法 | 第153-154页 |
| ·喷油量灵敏度分析 | 第154-155页 |
| ·负载参数灵敏度分析 | 第155页 |
| ·本章小结 | 第155-157页 |
| 结论 | 第157-161页 |
| 1.全文总结 | 第157-159页 |
| 2.论文创新点 | 第159-160页 |
| 3.展望 | 第160-161页 |
| 参考文献 | 第161-169页 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 | 第169-170页 |
| 致谢 | 第170页 |
