CN113283080B - 一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，在无热补偿情况下使用该散热模型获得设定时间范围内燃烧室由于散热和质量传递导致的压力下降曲线的预测值，并将模型预测值与实验获得的压力曲线测量值进行对比，通过调整散热模型中燃烧室计算单元的换热系数、计算单元数量和时间步长，使模型预测与实验测量结果相同，然后将调整好的参数输入模型在热补偿情况下运行，获得该工况下热补偿需要的活塞运动曲线，根据获得的活塞运动速度曲线对快速压缩机的活塞运动速度进行控制，实现燃烧室核心区散热量补偿的目的；该方法减少快速压缩机燃烧室的热量损失，提高高温高压环境的维持时间，为燃料氧化着火动力学过程的研究提供更为理想的热力学环境。

Description

一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法

技术领域

本发明涉及燃烧化学反应动力学实验装置快速压缩机技术领域，具体为一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法。

背景技术

快速压缩机通过驱动活塞快速压缩，使燃烧室体积迅速较小，从而实现燃烧室内高温高压热力学环境的快速加载，可用于测试燃料在特定温度和压力下的自着火和氧化分解特性。但是实际使用中由于散热不可避免，通常当活塞停止运动后，燃烧室内的温度和压力会开始下降。不同快速压缩机实验台架由于几何结构和运行参数的不同，实验过程受热损失影响的程度也有明显差异，在此情况下燃料的着火延迟期测量甚至会产生高达一个数量级的偏差，给燃料动力学模型的发展造成不利的影响。

因此，减少RCM测量过程中的热损失，对于不同实验台架测量结果的直接对比，实验数据可靠性的提高以及动力学模型的验证和发展具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，减少快速压缩机燃烧室的热量损失，提高高温高压环境的维持时间，为燃料氧化着火动力学过程的研究提供更为理想的热力学环境。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，包括以下步骤：

步骤1、建立快速压缩机的散热模型，散热模型的计算域包括一维的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元，并将燃烧室计算单元划分为多个气体物质的量相等的子单元；

步骤2、确定在燃烧室计算单元中子单元的总体积不变情况下，燃烧室压力由于散热和气体质量传递导致的压力下降的预测曲线；

步骤3、将燃烧室的压力下降的预测曲线与快速压缩机实验测量的压力曲线进行对比，根据实验压力曲线修正散热模型中气体的换热系数、子单元数量和时间步长；

步骤4、将修正后的换热系数、子单元数量和时间步长作为散热模型的输入，在燃烧室各子单元的压力恒定的情况下，确定实现燃烧室热补偿时燃烧室体积变化量；

步骤5、根据燃烧室体积变化量确定燃烧室热补偿时活塞的运动速度曲线，根据活塞运动速度曲线对快速压缩机的活塞运动速度进行控制，完成快速压缩机燃烧室内的热补偿。

优选的，步骤2中压力下降的预测曲线的确定方法如下：

S2.1、根据动量守恒定律确定当前时间步长下燃烧室和活塞间隙的气体的物质的量变化率，以及燃烧室中每个子单元的气体的物质的量变化率；

S2.2、根据燃烧室和活塞间隙的气体的物质的量变化率，以及燃烧室中每个子单元的气体的物质的量变化率，并结合列能量方程和相邻两个子单元的距离，得到当前时间步长下活塞缝隙的温度变化率和燃烧室中每个子单元的温度变化率；

S2.3、根据燃烧室中各子单元的物质的量变化率和温度变化率，对当前时间步长下燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量进行更新；

S2.4、根据更新后的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度变化率和气体的物质的量变化率，进行无热补偿情况下燃烧室的压力更新，得到当前时间步长下的燃烧室压力；

S2.5、将更新后的当前时间步长下的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量以及燃烧室的压力作为下一个时间步长的输入，重复执行步骤S2.1-S2.4，得到无热补偿情况下燃烧室压力下降的预测曲线。

优选的，步骤S2.1中气体的物质的量变化率的方法如下：

根据动量守恒定律确定当前时间步长下燃烧室流入活塞间隙的气体流速；

根据当前时间步长下燃烧室流入活塞间隙的气体流速，得到当前时间步长下燃烧室和活塞间隙的气体传递率，以及燃烧室中每个子单元的气体传递率。

优选的，步骤S2.2中活塞缝隙的温度变化率的确定方法如下：

根据当前时间步长下活塞间隙的气体传递率对活塞缝隙列能量方程进行求解，得到当前时间步长下活塞缝隙的温度变化率。

优选的，步骤S2.2中燃烧室中每个子单元的温度变化率的确定方法如下：

根据得到的当前时间步长下燃烧室各个子单元的气体传递率，以及相邻两个子单元的距离，对燃烧室内各子单元列能量方程可求解，得到当前时间步长下每个子单元的温度变化率。

优选的，所述相邻两个子单元的距离的计算方法如下：

首先，确定子单元内气体的物质量和温度；

然后，根据燃烧室的子单元的温度并结合理想气体状态方程，得到每个子单元的体积；

最后，根据每个子单元的体积确定相邻两个子单元之间的距离。

优选的，步骤4中所述确定实现燃烧室热补偿时燃烧室体积变化量的方法如下是：

S4.1，将修正后的换热系数、子单元数量和时间步长作为散热模型的输入，执行步骤S2.1-2.3，根据得到的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量进行热补偿工况计算，得到当前时间步长下实现燃烧室热补偿需要的燃烧室体积变化量；

将当前时间步长的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度和气体的物质的量，以及燃烧室体积变化量作为下一个时间步长的输入，重复执行步骤S2.1-2.3和S4.1，直至完成设定计算时间范围内所有时间步长，得到每个时间步长下的燃烧室体积变化量。

优选的，根据每个时间步长的燃烧室体积变化量转换为对应时间步长下活塞压缩的速度信息，根据所有的活塞压缩的速度信息得到燃烧室热补偿时的活塞运动速度曲线。

优选的，所述燃烧室体积变化量dV_rcTotal的确定方法如下：

其中，T_rc为燃烧室温度，n_rc为子单元气体的物质的量，R为气体常数，p_rc为燃烧室压力，V_rcTotal为燃烧室的体积，N为子单元的数量。

优选的，所述活塞压缩的速度信息v_piston的确定方法如下：

其中，delta_t为时间步长，R₁为燃烧室半径，dV_rcTotal为燃烧室体积变化量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，在无热补偿情况下使用该散热模型获得设定时间范围内燃烧室由于散热和质量传递导致的压力下降曲线的预测值，并将模型预测值与实验获得的压力曲线测量值进行对比，通过调整散热模型中燃烧室计算单元的换热系数、计算单元数量和时间步长，使模型预测与实验测量结果基本吻合，表明此时模型可以较好地预测燃烧室内的传热和质量传递问题，然后将调整好的参数输入模型在热补偿情况下运行，最终计算获得该工况下热补偿需要的活塞运动曲线，根据获得的活塞运动速度曲线对快速压缩机的活塞运动速度进行控制，完成快速压缩机燃烧室内的热补偿，实现燃烧室核心区散热量补偿的目的。

快速压缩机燃烧室应用热补偿方法可以为实验提供更为理想的热力学环境，更为明确的温度和压力边界条件，延长燃烧室内高温高压环境的维持时间，便于燃料相变、热解以及氧化着火等特性的研究以及特征工况的精准表征。另一方面，热补偿方法可以减小不同实验装置由于散热差异导致的实验结果的偏差，提高实验数据的可靠性，有利于燃料着火特性的研究和动力学模型的验证。

附图说明

图1为本发明燃烧室与活塞缝隙结构示意及温度分布图；

图2为本发明燃烧室主要区域分布及模型简化图；

图3为本发明活塞缝隙内气体质量图；

图4为本发明热补偿方法的流程图；

图5为本发明热补偿方法与正常压缩的压力曲线对比图；

图6为本发明热补偿下乙醇混合物自着火压力曲线和着火延迟期图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

参阅图1-6，一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，包括以下步骤：

步骤1、建立快速压缩机的散热模型，散热模型的计算域包括燃烧室，以及燃烧室侧壁与活塞之间的间隙。

快速压缩机燃烧室与活塞和压缩缸壁之间的缝隙相通，该活塞缝隙将压缩过程中活塞扫掠体积的边界层气体包含在内，抑制由于活塞高速运动产生的涡流，提高燃烧室内的温度均匀性。

由于活塞密封圈形变和安装等形成的空隙，在计算中也统一归入活塞缝隙。基于快速压缩机流动仿真的数值结果，如图1所示，燃烧室内无高速气体流动，可以形成较为均匀的温度分布，靠近壁面有一层较冷的边界层气体。在活塞缝隙处，在所研究的时间范围(<200ms)内存在明显的气体流动，形成了一系列漩涡，散热情况严重。

步骤2、将散热模型燃烧室内的流动和散热问题简化为一维模型，并将燃烧室和间隙分别等效为燃烧室计算单元和间隙计算单元，如图2所示；

具体的，将散热模型的燃烧室等效为一个球形空间，温度和密度参数只沿径向发生变化，燃烧室内部之间无气体流动，将球形空间等效为一维计算单元，燃烧室的换热形式为热传导。

将散热模型的活塞间隙简化为一维的间隙计算单元，间隙计算单元内的温度、压力和密度等无梯度，散热形式为对流散热。

燃烧室与活塞间隙之间的气体质量交换由两个区域之间的压力差驱动，在压缩过程中，燃烧室内的压力始终高于间隙压力，气体流动的方向为从燃烧室进入间隙；压缩结束后，由于间隙中单位体积散热量更大，压力下降大于燃烧室，因此气体的流动方向仍然为从燃烧室到活塞间隙，数值模拟的结果证明了这种分析的合理性，如图3所示。

步骤3、将燃烧室计算单元划分为多个子单元，并使每个子单元内气体物质的量相等，确定子单元内气体的物质量n_rc，计算表达式如下：

其中，p_rc为燃烧室内压力，由实验测量获得；V_rcTotal为燃烧室总体积，由燃烧室几何尺寸确定；R为通用气体常数；T_rc为每个子单元的温度，N为燃烧室内子单元的数量。

燃烧室内最高温度T_max可由实验测得的压力曲线根据等熵压缩计算获得，最低温度T_min(壁面温度)由温度计或热电偶测得，压缩终点时刻每个计算单元内的T_rc可通过经验公式(2)计算获得：

其中，k_gas为介质气体的导热系数；x为计算单元位序占总计算单元数量的无量纲值，方向为从核心区到壁面，即核心区x＝0，壁面x＝1。

步骤4、根据燃烧室的每个子单元的温度T_rc并结合理想气体状态方程，得到每个子单元的体积V_rc(i)。

步骤5、根据每个子单元的体积确定相邻两个子单元之间的距离。

在三维球形燃烧室模型中，每个子单元均对应为包裹内层子单元的球壳，进一步可通过球壳的体积计算得到球壳的厚度及内外表面积，球壳体积和表面积的计算公式这里不进行赘述。在该一维简化模型中，相邻子单元的散热面积Arc对应球壳的内外表面积，相邻两个子单元之间的距离Rrc为对应球壳厚度一半与球心之间的距离。

步骤6、根据动量守恒定律确定当前时间步长下燃烧室流入活塞间隙的气体流速。

燃烧室和活塞间隙在每个计算时间步长(delta_t)内满足准稳态，由动量守恒定律可求得流入活塞缝隙气体的流速v，公式如下：

Δp×A_gap-τ_gap×A_gapSurface-ρ_cre×A_gap×v²＝0 (4)

其中，Δp为燃烧室压力p_rc和活塞缝隙压力p_cre的差值，A_gap为活塞缝隙入口截面积，A_gapSurface为气体流动受剪切阻力的面积，ρ_cre为活塞缝隙内气体的密度；

τ_gap为气体流动的平均阻力系数，表达式如下：

τ_gap＝C_f.gap×(0.5×ρ_cre×v²) (5-1)

其中，Re_cre为缝隙内流动的雷诺数，ζ_cre和l_cre分别为活塞缝隙的平均水力直径和活塞缝隙在轴向上的长度。

步骤7、根据当前时间步长下燃烧室流入活塞间隙的气体流速，得到当前时间步长下燃烧室和活塞间隙的气体传递率，以及燃烧室中每个子单元的气体传递率，气体传递率即气体的物质的量变化率。

获得当前时间步长下燃烧室流入活塞间隙的气体速度后，即可求得当前时间步长下燃烧室和活塞缝隙间的气体传递率，如公式(6)所示。燃烧室气体总量减少，活塞缝隙气体总量增加，二者大小相等方向相反。

步骤8、根据计算得到的当前时间步长下活塞间隙的气体传递率对活塞缝隙列能量方程进行求解，得到当前时间步长下活塞缝隙的温度变化率，如公式(7)所示：

其中T_cre为活塞缝隙中的温度，h为对流换热系数，T_wall为壁面温度，A_cre为活塞缝隙的散热面积，MW为气体的相对分子质量，Cv为气体的定容比热容。

步骤9、根据得到的当前时间步长下燃烧室各个子单元的气体传递率，以及相邻两个子单元的距离，对燃烧室内各子单元列能量方程可求解，得到当前时间步长下每个子单元i的温度变化率，如公式(8)所示：

步骤10、根据步骤7和步骤9获得的燃烧室中各子单元的物质的量和温度，对当前计算步长下燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量以及活塞缝隙的压力进行更新，如公式(9)所示：

步骤11、根据步骤10更新后的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度和气体的物质的量，进行无热补偿情况下燃烧室内的压力更新，此时燃烧室内各个子单元的总体积不变，压力由于散热及质量传递而下降，下降后的燃烧室压力可由理想气体状态方程求得，得到当前时间步长下的燃烧室压力。

时间步长下的燃烧室压力的计算公式(10)所示：

步骤12、将步骤10和11得到当前时间步长下的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量以及燃烧室的压力作为下一个时间步长的输入，重复执行步骤3-11，直至完成设定计算时间范围内的所有时间步长，得到每个时间步长下燃烧室的压力，根据每个时间步长下燃烧室的压力得到燃烧室由于散热和气体质量传递导致的压力下降的预测曲线。

步骤13、将散热模型的压力下降预测曲线与快速压缩机实验测量的压力曲线进行对比，根据实验压力曲线修正模型中气体的换热系数k_gas和h、子单元数量和时间步长的大小，使模型预测与实验测量结果基本吻合，表明此时散热模型可以较好地预测燃烧室内的传热和质量传递问题。

步骤14、将步骤13修正后的参数作为散热模型的输入条件，执行步骤3-10，根据得到的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量进行热补偿工况计算，此时燃烧室各子单元的压力恒定，总体积缩小，则当前时间步长下实现热补偿需要的燃烧室体积变化量dV_rcTotal，根据燃烧室体积变化量得到当前时间步长下活塞压缩的速度信息。

燃烧室体积变化量dV_rcTotal可由公式(11)计算得到：

活塞压缩的速度信息可由公式(12)计算得到：

其中，R₁为燃烧室的半径。

步骤15、将步骤14得到的当前时间步长的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度和气体的物质的量，以及燃烧室体积变化量作为下一个时间步长的输入，重复执行步骤3-10和14，直至完成设定计算时间范围内所有时间步长，得到每个时间步长下的活塞压缩的速度信息，进而得到热补偿需要的活塞运动速度曲线，根据获得的活塞运动速度曲线对快速压缩机的活塞运动速度进行控制，完成快速压缩机燃烧室内的热补偿。

在该散热模型中，包括输入参数、求解变量和调整变量，输入参数通过实际测量或查表获得，由于理论传热系数与实际存在一定的偏差以及有限元方法本身带来的误差，通过调整变量对散热模型的性能进行调整，使之实现更好地预测表现，该散热模型中所有的变量如表1所示：

如图4所示，使用该散热模型对快速压缩机实验进行热补偿的方法主要通过两步实现，第一步，在无热补偿情况下使用该散热模型获得设定时间范围内燃烧室由于散热和质量传递导致的压力下降曲线的预测值，并将模型预测值与实验获得的压力曲线测量值进行对比。通过调整散热模型中燃烧室计算单元的换热系数、计算单元数量和时间步长，使模型预测与实验测量结果基本吻合，表明此时模型可以较好地预测燃烧室内的传热和质量传递问题。第二步，将调整好的参数输入模型在热补偿情况下(即燃烧室内压力保持恒定)运行，最终计算获得该工况下热补偿需要的活塞运动曲线。

活塞的运动速度通过传感器监测并从以下几个方面进行调节：1)减小液压减速机构中的卸油通道，增大活塞在上止点附近受到的减速阻尼作用，进而减小活塞运动速度，反之，则加速活塞运动；2)提高快速压缩机的驱动压力，活塞运动速度加快，反之则减小。通过两方面协调调节使活塞的运动曲线尽可能接近热补偿理论运动曲线。实现燃烧室热补偿还可以从燃烧室散热的角度进行微调，以实现压缩导致的压力上升与散热导致的压力下降之间的平衡：1)调整燃烧室内的气体组分，使用比热容较大的气体，温度/压力降低较小，反之温度/压力降低更大。2)减小燃烧室的比表面积可以减少相同工况下燃烧室的散热量，反之则增大散热量。

使用热补偿方法获得的压力曲线如图5所示，热补偿后的压力曲线可以在0时刻后约50ms的时间范围内保持近似恒定，且整个研究时间范围内的压力下降远小于正常情况的压力曲线。使用该方法进行燃料自着火特性研究，以乙醇混合物的自着火为例，在热补偿下自着火过程的压力曲线和着火延迟期数据与理想定容绝热工况下更为接近，特别是在热补偿作用的50ms范围内，如图6所示。热补偿作用时间范围主要受活塞运动速度控制精度的限制，未来更精确的活塞运动控制方法和机构可以实现更长时间范围的热补偿作用。

活塞的压缩过程，特别是减速阶段因压缩比变化剧烈对燃烧室内的压力和温度影响较大。在活塞压缩接近上止点时，快速压缩机减速机构的环状突起会进入充满液压油的槽状结构中，液压油从泄压通道中排出，利用液压油的阻尼作用对活塞的运动进行制动。通过调整泄油通道的尺寸，可以实现不同程度的液压阻尼减速效果。本发明中提出的活塞爬行热补偿的方法是指：当减速机构的环状突起进入充满液压油的槽状结构时，提供适当的液压阻力可以将活塞运动的速度降低到非常低的值，使活塞缓慢地向上止点方向“爬行”。当活塞缓慢爬行压缩导致的压力上升与散热导致的压力下降相平衡，此时，燃烧室内的温度和压力会保持一段时间的恒定状态，实现燃烧室的热补偿。

活塞爬行过程中，压缩速度过快会导致压力上升明显，而压缩过慢又会导致压力下降明显。因此，活塞热补偿方法的难点在于实现燃烧室散热与活塞爬行压缩导致压力上升之间的平衡。其中，确定活塞爬行的速度曲线最为关键。本发明通过对快速压缩机燃烧室内的散热问题建立数学模型，将实验获得的压力曲线、燃烧室温度/压力及传热参数作为输入条件，通过计算获得理想的活塞爬行速度曲线，满足燃烧室核心区散热量补偿的目的。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立快速压缩机的散热模型，散热模型的计算域包括一维的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元，并将燃烧室计算单元划分为多个气体物质的量相等的子单元；

步骤2、确定在燃烧室计算单元中子单元的总体积不变情况下，燃烧室压力由于散热和气体质量传递导致的压力下降的预测曲线；

所述压力下降的预测曲线的确定方法如下：

S2.1、根据动量守恒定律确定当前时间步长下燃烧室和活塞间隙的气体的物质的量变化率，以及燃烧室中每个子单元的气体的物质的量变化率；

S2.2、根据燃烧室和活塞间隙的气体的物质的量变化率，以及燃烧室中每个子单元的气体的物质的量变化率，并结合列能量方程和相邻两个子单元的距离，得到当前时间步长下活塞缝隙的温度变化率和燃烧室中每个子单元的温度变化率；

S2.3、根据燃烧室中各子单元的物质的量变化率和温度变化率，对当前时间步长下燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量进行更新；

S2.4、根据更新后的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度变化率和气体的物质的量变化率，进行无热补偿情况下燃烧室的压力更新，得到当前时间步长下的燃烧室压力；

S2.5、将更新后的当前时间步长下的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量以及燃烧室的压力作为下一个时间步长的输入，重复执行步骤S2.1-S2.4，得到无热补偿情况下燃烧室压力下降的预测曲线；

步骤3、将燃烧室的压力下降的预测曲线与快速压缩机实验测量的压力曲线进行对比，根据实验压力曲线修正散热模型中气体的换热系数、子单元数量和时间步长；

步骤4、将修正后的换热系数、子单元数量和时间步长作为散热模型的输入，在燃烧室各子单元的压力恒定的情况下，确定实现燃烧室热补偿时燃烧室体积变化量；

步骤5、根据燃烧室体积变化量确定燃烧室热补偿时活塞的运动速度曲线，根据活塞运动速度曲线对快速压缩机的活塞运动速度进行控制，完成快速压缩机燃烧室内的热补偿。

2.根据权利要求1所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，步骤S2.1中气体的物质的量变化率的方法如下：

根据动量守恒定律确定当前时间步长下燃烧室流入活塞间隙的气体流速；

根据当前时间步长下燃烧室流入活塞间隙的气体流速，得到当前时间步长下燃烧室和活塞间隙的气体传递率，以及燃烧室中每个子单元的气体传递率。

3.根据权利要求1所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，步骤S2.2中活塞缝隙的温度变化率的确定方法如下：

根据当前时间步长下活塞间隙的气体传递率对活塞缝隙列能量方程进行求解，得到当前时间步长下活塞缝隙的温度变化率。

4.根据权利要求1所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，步骤S2.2中燃烧室中每个子单元的温度变化率的确定方法如下：

根据得到的当前时间步长下燃烧室各个子单元的气体传递率，以及相邻两个子单元的距离，对燃烧室内各子单元列能量方程，可求解得到当前时间步长下每个子单元的温度变化率。

5.根据权利要求4所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，所述相邻两个子单元的距离的计算方法如下：

首先，确定子单元内气体的物质量和温度；

然后，根据燃烧室的子单元的温度并结合理想气体状态方程，得到每个子单元的体积；

最后，根据每个子单元的体积确定相邻两个子单元之间的距离。

6.根据权利要求1所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，步骤4中所述确定实现燃烧室热补偿时燃烧室体积变化量的方法如下是：

S4.1，将修正后的换热系数、子单元数量和时间步长作为散热模型的输入，执行步骤S2.1-2.3，根据得到的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度、气体的物质的量进行热补偿工况计算，得到当前时间步长下实现燃烧室热补偿需要的燃烧室体积变化量；

将当前时间步长的燃烧室计算单元和活塞间隙计算单元的温度和气体的物质的量，以及燃烧室体积变化量作为下一个时间步长的输入，重复执行步骤S2.1-2.3和S4.1，直至完成设定计算时间范围内所有时间步长，得到每个时间步长下的燃烧室体积变化量。

7.根据权利要求6所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，根据每个时间步长的燃烧室体积变化量转换为对应时间步长下活塞压缩的速度信息，根据所有的活塞压缩的速度信息得到燃烧室热补偿时的活塞运动速度曲线。

8.根据权利要求6所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，所述燃烧室体积变化量dV_rcTotal的确定方法如下：

其中，T_rc为燃烧室温度，n_rc为子单元气体的物质的量，R为气体常数，p_rc为燃烧室压力，V_rcTotal为燃烧室的体积，N为子单元的数量。

9.根据权利要求6所述的一种快速压缩机燃烧室热补偿的方法，其特征在于，所述活塞压缩的速度信息v_piston的确定方法如下：

其中，delta_t为时间步长，R₁为燃烧室半径，dV_rcTotal为燃烧室体积变化量。

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