【无人机】固定翼无人机简化燃油燃烧仿真的模拟模型附Matlab代码

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🔥 内容介绍

随着无人机技术在测绘、巡检、物流等领域的广泛应用，固定翼无人机凭借其长航时、大航程的优势备受关注。燃油燃烧过程作为固定翼无人机动力系统的核心环节，对其性能、油耗及排放有着直接影响。然而，传统燃油燃烧仿真模型计算复杂、耗时较长，不适用于快速设计与分析场景。构建简化燃油燃烧仿真模型，既能保留关键物理特性，又能提高计算效率，为固定翼无人机的优化设计与性能评估提供有效工具 。

一、固定翼无人机燃油燃烧原理概述

固定翼无人机多采用活塞发动机或涡轮发动机作为动力源。以活塞发动机为例，燃油燃烧过程主要分为进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。在进气冲程，空气与燃油混合形成可燃混合气进入气缸；压缩冲程将混合气压缩，使其温度和压力升高；火花塞点火后，混合气剧烈燃烧，产生高温高压气体推动活塞做功；最后排气冲程将燃烧后的废气排出气缸。涡轮发动机的燃油燃烧则是在燃烧室中，燃油与高压空气混合燃烧，产生的高温燃气推动涡轮旋转，进而驱动螺旋桨或风扇产生推力。在实际燃烧过程中，涉及传热、传质、化学反应等复杂物理化学现象 。

二、简化燃油燃烧仿真模型构建

（一）模型假设与简化

1. 忽略次要物理过程：假设燃烧过程瞬间完成，忽略燃油雾化、蒸发以及燃烧过程中的湍流扩散等耗时且复杂的物理过程，将燃烧简化为一个能量释放的瞬间事件。

1. 均匀混合假设：认为进入气缸或燃烧室的空气与燃油已充分均匀混合，不考虑混合不均匀对燃烧的影响。

1. 恒定参数假设：在燃烧过程中，假设气体的比热容、传热系数等参数保持恒定，减少模型中的变量数量。

⛳️ 运行结果

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