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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