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Miller循环可视化

发布网友 发布时间:2024-09-06 17:02

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热心网友 时间:2024-10-20 05:15

Miller循环是一种非对称压缩膨胀循环,其特征是有效压缩比小于膨胀比。与对称循环相比,由于循环结束时工质膨胀程度更高,温度更低,因此排气能量损失较小,热效率更高。数值模拟方法用于计算理想Miller循环的缸内过程。

Miller循环的热力过程包括压气机将空气压缩至一定状态,随后进气过程关闭进气门,气缸内的气体进行膨胀和压缩,再经过定容和定压吸热、等熵膨胀、定容放热等过程。循环通过两个等熵膨胀过程和一个有效压缩过程实现。有效压缩比定义为实际压缩过程与几何压缩比的比值,二者关系为几何压缩比等于有效压缩比与循环膨胀比的乘积。

实现Miller循环的方式有两种,一种是进气门提前关闭,另一种是进气门晚关,让活塞将一部分气体推回进气管后再关闭。

进气过程涉及压气机工作状态的初始化,计算压气机后的压力和温度。通过二维表记录曲轴转角、气缸容积、缸内压力、温度和质量。

等熵压缩和膨胀过程遵循等熵状态关系式,假设比热容比在小范围内保持不变。通过计算点间的容积、压力和温度,可以确定循环状态。

预混燃烧阶段要求气缸容积恒定,通过能量守恒计算循环喷油量、预混燃烧比例和空燃比,从而确定燃烧过程。

扩散燃烧阶段同样遵循热力学第一定律,通过计算温度和压力的变化,求解燃烧过程。

等熵膨胀过程与压缩过程类似,不再赘述。

超临界排气阶段为定容放热过程,排气门打开后缸内压力瞬间下降至涡前压力。涡轮的膨胀比和最终工质压力、温度可通过功率平衡关系计算得出。

亚临界排气阶段中,缸内气体状态为涡前状态,质量不断减少。

Miller循环能量流分析仍在继续,包含更详细的计算和验证。
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