四冲程自由活塞天然气发动机研究【正版新书】
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江苏无锡
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作者尹凝霞,谭光宇
出版社上海科学技术出版社
ISBN9787547851968
出版时间2021-01
装帧平装
开本16开
定价59元
货号1202299614
上书时间2024-06-30
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目录
章绪论001
1.1自由活塞发动机研究的背景及意义001
1.2自由活塞发动机简介005
1.2.1分类及特点005
1.2.2应用发展历程009
1.3自由活塞发动机研究现状010
1.3.1原理样机试验研究现状011
1.3.2数值模拟研究现状016
1.4天然气发动机应用现状及发展趋势019
1.4.1天然气作为发动机替代能源的优势019
1.4.2单燃料天然气发动机应用现状及发展趋势020
1.5主要研究内容023
第2章四冲程自由活塞发动机理论循环热力学分析025
2.1四冲程自由活塞发动机基本构成及工作原理025
2.1.1基本构成025
2.1.2工作原理026
2.2理论循环简化条件027
2.3基于热力学定律的理论循环热力学分析028
2.3.1定律热力学模型028
2.3.2定律热力学分析029
2.4基于热力学第二定律的理论循环畑分析039
2.4.1烟分析计算模型040
2.4.2娴分析041
2.4.3拥分析计算结果043
第3章四冲程自由活塞天然气发动机原理样机系统设计与试验048
3.1原理样机系统设计048
3.1.1CNG供气系统设计050
3.1.2CNG喷射系统设计050
3.1.3点火系统设计052
3.2试验测试装置052
3.3原理样机及试验台架053
3.4CNG燃料理论空燃比计算054
3.5样机运行试验055
3.6试验结果分析056
3.6.1进气冲程长度对系统性能的影响056
3.6.2压缩比对系统性能的影响057
3.6.3膨胀比对系统性能的影响058
3.6.4点火时刻对系统性能的影响058
第4章四冲程自由活塞发动机实际循环三维瞬态数值模拟及验证061
4.1三维数值模拟计算过程061
4.2缸内工作过程数学模型的建立063
4.2.1基本控制方程064
4.2.2湍流流动模型064
4.2.3传热模型065
4.2.4燃烧模型066
4.3气道与燃烧室三维几何模型的建立及计算网格生成067
4.3.1三维几何模型的建立067
4.3.2计算网格生成068
4.4电磁驱动配气机构运动规律的实现070
4.5自由活塞运动规律的实现071
4.5.1传统发动机活塞运动规律的实现071
4.5.2自由活塞运动特点072
4.5.3自由活塞动力学模型072
4.5.4自由活塞运动规律的确定074
4.5.5自由活塞动网格实现076
4.6初始条件与边界条件的确定078
4.7模型验证079
4.8计算结果分析080
4.8.1缸内进气过程流场分析081
4.8.2缸内压缩过程流场分析084
4.8.3燃烧过程分析087
第5章四冲程自由活塞发动机性能影响因素分析090
5.1气门运动的影响090
5.1.1可变气门正时的影响090
5.1.2可变气门升程的影响094
5.2压缩比的影响098
5.2.1进气冲程长度改变导致压缩比变化的影响099
5.2.2活塞顶部形状改变导致压缩比变化的影响104
5.2.3自由活塞发动机对爆震的抑制114
5.3点火时刻的影响117
5.4过量空气系数的影响121
5.5缸外独立压缩的影响122
5.6可变膨胀冲程的影响124
第6章总结与展望127
6.1本书主要工作127
6.2本书创新性129
6.3研究趋势129
参考文献132
内容摘要
本书从基本理论入手，系统阐述了四冲程自由活塞天然气发动机的结构特点、工作原理、循环特性、原理样机与台架试验、性能仿真分析和特性参数。全书主要内容包括四冲程自由活塞发动机理论循环热力学分析、理想热力循环过程㶲分析，四冲程自由活塞发动机原理样机系统设计与试验、三维数值模拟和四冲程自由活塞发动机性能影响因素分析。
主编推荐
"1. 增程式电动汽车和混合动力汽车是当前汽车工业研究与开发热点。本书对基于Atkinson循环的四冲程自由活塞天然气发动机进行全过程分析，其作为动力装置很好适用于上述两类汽车。
2. 当前优选能源日益短缺、环境污染日趋严重，汽车工业寻找替代能源和改变传统热力循环过程的需要日趋迫切，天然气因其资源丰富和清洁燃烧成为汽车替代能源优选。因此，本书相关研究有着重要意义。
3. 本书采用试验研究与数值模拟相结合方法，针对基于Atkinson循环的四冲程自由活塞天然气发动机的热力过程及其实现问题,进行了详细而深入的分析，特别在全过程仿真模拟研究方面做了大量工作，研究成果颇具创新性、科学性和实用性。该领域工作迈出了探索性的重要一步，为后续进一步研究奠定了基础。
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