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由于重油具有较好的安全性和存储性能等优点在无人机动力装置领域越来越受到重视,但我国技术力量比较薄弱,对小型四冲程航空活塞发动机的研发需要依靠参考国外成熟样机的手段来进行。TKDI600发动机是国外开发出的一款小型高速四冲程重油活塞发动机,其在混合气形成和燃烧方面技术已经成熟完善。通过对该发动机的混合气形成及燃烧过程进行仿真分析研究有助于国内该类型发动机的开发工作。本论文应用AVL FIRE仿真软件对TKDI600发动机的混合气形成及燃烧过程进行了仿真分析,探寻了TKDI600发动机的混合气形成特点及燃油喷射对燃油碰壁、油气混合及燃烧过程的影响规律。本文根据TKDI600发动机的结构及运行参数建立了仿真计算模型,完成了网格的划分并确定了初始条件及边界条。利用建立的仿真模型,研究分析并得到了TKDI600发动机缸内气流流动、燃油喷射、混合气形成及燃烧的特点。基于小型高转速柴油机强碰壁的特点,模拟了TKDI600型发动机的燃油碰壁过程,分析了发动机的喷雾撞壁特性,并对进气涡流的大小对发动机喷雾撞壁过程的影响规律进行了研究。同时研究了包括喷油角度、喷油压力和喷油提前角的燃油喷射参数对燃油喷射撞壁的影响,通过仿真分析,给出了喷射参数对燃油运动和壁面油膜形成的影响规律。结合TKDI600发动机的混合气形成及燃烧特点,对不同燃油喷射参数的混合气形成及燃烧过程分别进行了对比分析,明确了喷油角度、喷油压力和喷油提前角对混合气形成及燃烧过程的影响规律。通过分析表明,不同的燃油喷射参数对缸内气流运动和燃油雾化有不同程度的影响,选择合理的喷射参数有助于小缸径高转速柴油发动机的快速油气混合过程并改善燃烧质量。论文的研究成果有助于国外先进技术的引进吸收和消化,可以为国内小型高速四冲程活塞发动机的研发提供分析与决策依据。