摘要：通过零维和一维仿真耦合,来探究氢燃料直喷压燃发动机的最大热效率潜力。基于CHEMKIN软件建立氢均质混合气的压燃燃烧详细化学反应动力学模型,利用已有试验结果对模型的预测精度进行了验证。基于GT-Power软件建立发动机的一维流动和性能预测模型,通过GT-power和CHEMKIN耦合,实现对氢燃料直喷压燃发动机的燃烧预测和性能计算。利用GT-power进行试验设计和参数化计算,优化发动机的结构参数和效率。优化后的有效热效率达到51.38%,表明氢燃料直喷压燃发动机具有较大的热效率潜力。

摘要：根据涡旋式膨胀机的工作原理,对涡旋式膨胀机进行动力学分析,得到了涡旋齿所受切向气体力的表达式,进而得出了输出转矩的表达式。以工程热力学的普遍原理为基础,得到了涡旋式膨胀机的有用功,结合气动功率概念,最终推导出涡旋式膨胀机有效热效率的表达式。在理论研究的基础上,设计了试验台,通过试验对结论进行了验证,证明了涡旋式膨胀机的效率与进气压力、体积流量、膨胀机转速之间的关系,并指出工质内泄漏对涡旋式膨胀机效率的影响,为提高涡旋式膨胀机的效率提供了理论基础。