[发明专利]一种反三角转子发动机参数设计的计算方法

权利要求书

1.一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据反三角转子发动机的偏心距、创成半径、平移距和转子缸体距离，计算转子实际型线和缸体实际型线；

2)从i＝0开始，每循环增加1个步长，按照曲轴转角为i/2移动转子实际型线，截取二维平面内单缸转子周向工作面线L1、缸体周向接触面线L2和工作容积平面Fa；采用弧长积分求取转子周向工作面线长度L1、缸体周向接触面线长度L2，采用函数polyarea求取工作容积平面的面积；

3)若i≤1440，则i＝i+1，返回步骤2)；若i＞1440，则根据缸体厚度、最大摆动角和偏心距求取单缸工作容积、排量与燃烧室凹坑容积；

4)根据转子周向工作面线、缸体厚度以及缸体周向接触面线，求取单缸转子工作面面积和缸体接触面面积；采用MATLAB中函数polyarea求取前后端面面积；

式中，L1为转子周向工作面线，B为缸体厚度，L2为缸体周向接触面线；

6)确定转子实际型线、缸体实际型线、前后端面面积、缸体接触面面积、单缸转子工作面面积以及单缸工作容积V随曲轴转角的变化规律；

7)计算端面密封片长度、密封片总长、进排气许用端面面积、最大密封角、不同转速密封片平均速率和燃烧上止点面容比；

其中，转子实际型线通过下式计算：

式中，v表示X_r-Or-Y_r坐标系下的特征转角；X_r为X轴，Or为原点，Y_r为Y轴；x_r为转子实际型线上点的横坐标，y_r为转子实际型线上点的纵坐标；

缸体实际型线通过下式计算：

式中，u表示X-O-Y坐标系下的特征转角；v表示Xr-Or-Yr坐标系下的特征转角；x为缸体实际型线上点的横坐标，y为缸体实际型线上点的纵坐标。

2.根据权利要求1所述的一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，XO-Y坐标系下的特征转角u由下式(1-3)计算：

3.根据权利要求1所述的一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，单缸工作容积V、排量V_h与燃烧室凹坑容积V_r通过下式计算：

式中，φ_max为最大摆动角，K为形状参数，B为缸体厚度，为摆动角，V_max为发动机理论最大工作容积，V_min为发动机理论最小工作容积。

4.根据权利要求3所述的一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，最大摆动角通过下式计算：

φ_max＝sin^-1(3e/R)。

5.根据权利要求1所述的一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，端面密封片长度L3通过以下过程计算得到：从p＝1开始，每循环增加1个步长，通过式(1-6)计算每次循环中端面密封片长度L(p)，p的阈值为1080，在循环结束后将每个循环计算所得的端面密封片长度累加，得到端面密封片长度L3；

6.根据权利要求1所述的一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，密封片总长L_all通过下式(1-7)计算：

L_all＝2L3+3B (1-7)。

7.根据权利要求1所述的一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，进排气端面许用面积F1通过下式(1-8)计算：

其中，最大密封角φ_max＝sin^-1(3e/R)；

不同转速密封片平均速率v_m通过下式(1-9)计算：

8.根据权利要求1所述的一种反三角转子发动机参数设计的计算方法，其特征在于，燃烧上止点面容比(S/V)_max通过下式(1-10)计算：

式中，sr为燃烧室面积增量，F_min为无量纲端面换气窗口面积最小值。