进气门开启后,气缸压力迅速由上一循环的残余压力升到进气压力(12)。在进气门保持开启阶段,由于有储气罐内高压气体的补充而进行等压充气(23),当活塞下行到某合适位置3时,进气门关闭。于是气缸中的高压气体开始膨胀(34),此阶段一般是一个多变过程,之后,排气门开启,缸内气体排出气缸(4―1)。
压缩空气发动机是通过高压气体膨胀做功以实现动力输出的,其总体结构形式可以借鉴传统发动机现有的结构模式,主要是往复活塞式及旋转活塞式等形式。高压压缩空气经减速压阀减压,通过热交换器吸热膨胀,进入气缸后进一步膨胀,推动活塞输出动力。为了能够有针对性地改进压缩空气发动机及管路系统的各项参数,提高发动机的效率与能量利用率,对现有压缩空气发动机及管路系统进行数值模拟是有必要的,这样能够摸清压缩空气系统动力学特性,提高系统工作效率,缩短改进工作周期,节约研制成本。
2系统建模压缩空气发动机系统总体构成如所示。
建模目标分为配气部分、压缩空气发动机部分和连接管路部分。配气部分为压缩空气发动机提供高压气体,由储气罐、进气减压阀和控制阀门组成。压缩空气发动机部分包括进气阀、