气体密封一直是转子发动机发展面临的最大挑战之一,转子发动机小型化后漏气对性能的影响更加显著。在目前转子发动机泄漏的研究中,通常将泄漏面积假设为定值,而没有考虑转子发动机在实际工作过程中由于机械变形尤其是热变形所造成的气体泄漏。本文计算了小型转子发动机在实际工作过程中由于变形所导致的端面漏气。利用MATLAB/Simulink软件搭建转子发动机零维热力学模型,对不同转速下转子发动机的缸内工作情况进行数值模拟,获得稳定工作时的缸内气体温度曲线和压力曲线,以及高温燃气与气缸内壁面的对流换热系数,为下一步的仿真工作提供边界条件。利用有限元软件ABAQUS对发动机受热零部件进行仿真计算,得到不同工况下的发动机受热零部件温度分布,并通过转子发动机外壁面测温试验来验证仿真计算的准确性。然后通过仿真计算得到各部件在热负荷、机械负荷以及螺栓预紧力共同作用下的应力应变场,得到其轴向变形,进而得到转子端面与前后端盖之间的间隙。根据变形后转子与端盖之间的漏气间隙,得到转子发动机工作过程中由于变形导致的瞬时端面漏气面积。建立漏气数学计算模型,计算得到转子发动机的端面漏气量。用漏气后的转子发动机缸内工作状态更新计算边界条件,进行循环计算,最终得到发动机端面漏气量。