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车用二甲醚发动机燃料喷射系统隔膜泵的特性研究
| 论文题名： | 车用二甲醚发动机燃料喷射系统隔膜泵的特性研究 |
| 关键词： | 二甲醚发动机;隔膜泵;燃料喷射系统;有限元分析;流场分析 |
| 摘要： | 伴随我国汽车工业的快速发展和汽车保有量的高速增长,我对能源需求刚性急剧增加,凸显出我国石油危机和环境污染的重大课题,因此如何在发动机上实现高效,低排放的充分燃烧,开发利用新型替代石油能源尤其是可再生能源,已刻不容缓。而二甲醚作为高效燃烧和低排放的新型替代清洁燃料,在近些年受到各国研究者的广泛深入的关注。 二甲醚发动机是在传统柴油机上进行适应性改造的,由于二甲醚的特殊物化性质,使其在传统喷油泵上应用会造成严重的泄漏与磨损问题,而这也是制约二甲醚发动机推广的主要瓶颈,因此有必要结合二甲醚的物化性质和在柴油机上应用所需求的压力大小来综合解决喷油泵的磨损与泄漏难题。而在化工,医药等领域广泛应用的隔膜泵一方面能够满足二甲醚这种低粘度的燃料,同时又能满足二甲醚的压力需求,所以本文创新地将隔膜泵应用到汽车发动机喷射系统领域。 本文介绍了隔膜泵的结构和特性,讨论了隔膜泵替代二甲醚发动机传统喷油泵的可行性,建立隔膜泵膜片的有限元模型,利用有限元软件对膜片进行应力分析,以获得隔膜泵膜片的受力情况;还建立隔膜泵膜片腔内的流场模型,利用流体数值模拟软件模拟膜片腔内的流场,分析膜片腔内二甲醚流体的压力、速度、流量等情况,以获得隔膜泵的供油特性。 最后,本文研究结果表明,隔膜泵能够替代传统喷油柱塞泵,并能够合适匹配二甲醚发动机喷射系统,隔膜泵膜片在做往复挠曲运动的时候,其靠近周围边线应力最大;隔膜泵获得良好的供油特性需要输入流量与排出压力达到一种平衡;本文的研究内容可以为实际应用提供理论依据和参考,但本文对综合考虑二甲醚燃料与膜片的流固耦合的相互作用方面还有待深入研究。 |
| 作者： | 张旺 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张光德 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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