Procesy dynamiczne dynamiczne w statkach wewnętrzny obieg. Nowoczesne problemy nauki i edukacji. Pomiar kąta obrotu i częstotliwości obrotu wałka rozrządu
Rozmiar: px.
Zacznij pokazując stronę:
Transkrypcja.
1 W przypadku praw MANUSCRIPT MASHKIS MAKHMUD A. Model matematyczny dynamiki gazu i procesów wymiany ciepła w systemach spożywczych i wydechowych specjalizacji DVS "Silniki termiczne" Absteration na konkurencję naukowym dyplom kandydata nauk technicznych St. Petersburg 2005
2 Ogólne cechy pracy Trudność pracy dyplomowej w obecnych warunkach przyspieszonego tempa rozwoju silnika, a także dominujące trendy w intensyfikacji przepływu pracy, z zastrzeżeniem zwiększenia swojej gospodarki, bardziej szczegółowo zwrócono na zmniejszenie Stworzenie stworzenia, wykończenie i modyfikowanie dostępnych typów silników. Głównym czynnikiem, który znacznie zmniejsza zarówno koszty tymczasowe, jak i materialne, w tym zadaniu jest stosowanie nowoczesnych maszyn obliczeniowych. Jednak ich zastosowanie może być skuteczne tylko wtedy, gdy adekwatność stworzonych modeli matematycznych rzeczywistych procesów określających funkcjonowanie systemu spalania wewnętrznego. Szczególnie ostry na tym etapie rozwoju nowoczesnego budynku silnika jest problem gapienia ciepła szczegółów grupy cylindry (CPG) i głowic cylindrów, nierozerwalnie związanych ze wzrostem władzy łączącej. Procesy natychmiastowej lokalnej konwekcyjnej wymiany ciepła między płynem roboczym a ścianami kanałów gazowo-powietrznych (GVK) nadal nie są wystarczająco badani i są jednym z wąskich miejscach w teorii DVS. W związku z tym tworzenie wiarygodnych, eksperymentalnie uzasadnionych sposobów obliczeniowych do badania lokalnej konwekcyjnej wymiany ciepła w GVK, co umożliwia uzyskanie wiarygodnych szacunków temperatury i straconego ciepła stan części DVS, jest pilnym problemem. Jego decyzja pozwoli na przeprowadzenie rozsądnego wyboru rozwiązań projektowych i technologicznych, aby zwiększyć naukę poziom techniczny Design, będzie okazją do zmniejszenia cyklu tworzenia silnika i uzyskać efekt ekonomiczny, zmniejszając koszty i koszty silników eksperymentalnych. Cel i cele badań Głównym celem prac rozprawy jest rozwiązanie kompleksu zadań teoretycznych, doświadczalnych i metodologicznych, 1
3 Związane z utworzeniem nowych modeli matematycznych rafinerii i metod obliczania lokalnej konwekcyjnej wymiany ciepła w GVK silnika. Zgodnie z celem pracy rozwiązano następujące podstawowe zadania, w dużym stopniu ustalono i sekwencję metodologiczną wykonania pracy: 1. Przeprowadzić teoretyczną analizę nie stacjonarnego przepływu przepływu w GVK i oceniając możliwości stosowania Teoria warstwy granicznej przy określaniu parametrów lokalnej konwekcyjnej wymiany ciepła w silnikach; 2. Opracowanie algorytmu i wdrażania numerycznego na komputerze problemu władczego przepływu płynu roboczego w elementach układu spustowego wlotowego silnika wielokrotnego cylindra w preparacie bezstacji w celu określenia prędkości, stosowanych temperatury i ciśnienia Jako warunki brzegowe dalszego rozwiązania problemu z dynamiki gazu i wymiany ciepła w jamach silnika GVK. 3. Tworzenie nowej metodologii obliczania obszarów prędkości chwilowych przez organy robocze GVK w preparacie trójwymiarowej; 4. Rozwój model matematyczny Lokalna konwekcyjna wymiana ciepła w GVK przy użyciu fundamentów teorii warstwy granicznej. 5. Sprawdź adekwatność modeli matematycznych lokalnej wymiany ciepła w GVK, porównując dane eksperymentalne i obliczone. Wdrożenie tego złożonego zadania pozwala osiągnąć główny cel pracy - tworzenie metody inżynieryjnej do obliczania lokalnych parametrów konwekcyjnej wymiany ciepła w GVK silnik benzynowy. Znaczenie problemu jest określone przez fakt, że rozwiązanie zadań pozwoli na przeprowadzenie rozsądnego wyboru rozwiązań projektowych i technologicznych na etapie projektowania silnika, zwiększając naukowy poziom techniczny projektu, zmniejszy cykl tworzenia silnika i Aby uzyskać efekt ekonomiczny, zmniejszając koszty i koszty do eksperymentalnej środkowej części produktu. 2.
4 Nowość naukowa prac pracy jest to, że: 1. Po raz pierwszy zastosowano model matematyczny, racjonalnie łącząniu jednowymiarową reprezentację procesów dynamicznych gazu w układzie spożywczym i wydechowym silnika z trójwymiarową reprezentacją przepływu gazu w GVK, aby obliczyć parametry lokalnej wymiany ciepła. 2. Podstawa metodologiczna do projektowania i wykańczania silnika benzyny jest opracowywana przez modernizację i wyjaśnienie metod obliczania lokalnych obciążeń termicznych i stanu termicznego elementów głowicy cylindra. 3. Otrzymuje się nowe obliczone i eksperymentalne dane dotyczące gazów przestrzennych w kanałach wlotowych i wydechowych silnika oraz trójwymiarowy rozkład temperatury w korpusie głowy cylindrów silnika benzynowego. Dokładność wyników zapewnia zastosowanie zatwierdzonych metod analizy obliczeniowej i badań eksperymentalnych, wspólne systemy Równania odbijające fundamentalne prawa Ochrona energii, masy, impuls o odpowiednich warunkach początkowym i brzegowym, nowoczesne metody numeryczne do wdrażania modeli matematycznych, wykorzystanie gości i innych aktów regulacyjnych, odpowiadających ukończeniu elementów kompleksu pomiarowego w badaniu eksperymentalnym, jak Zadowalająca koordynacja wyników modelowania i eksperymentu. Praktyczna wartość uzyskanych wyników jest to, że algorytm i program obliczania zamkniętego cyklu operacyjnego silnika benzynowego z jednowymiarową reprezentacją procesów dynamicznych gazu w systemach wlotowych i silnika spalin, a także algorytm i Program do obliczania parametrów wymiany ciepła w GVK głowy głowicy cylindra silnika benzyny w produkcji trójwymiarowej, zalecany do wdrożenia. Wyniki badań teoretycznych, potwierdzonych 3
5 Eksperymentów, pozwalają znacząco zmniejszyć koszty projektowania i wykańczania silników. Zatwierdzenie wyników pracy. Główne postanowienia prac rozpoznawczych zgłoszono w seminariach naukowych Departamentu DVS SPBGPU w G.G., w XXXI i XXXIII tygodni nauki SPBGPU (2002 i 2004). Publikacje na temat materiałów rozprawy opublikowanych 6 prac drukowanych. Struktura i zakres pracy Praca rozprawy składa się z wprowadzenia, piątego rozdziałów, zawarcia i literatury literatury z 129 nazw. Zawiera 189 stron, w tym: 124 stron głównego tekstu, 41 rysunków, 14 tabel, 6 fotografii. Treść pracy we wprowadzeniu jest uzasadniona znaczeniem tematu tezy, cel i celów badań są ustalone, tworzono nowość naukową i praktyczne znaczenie pracy. Teraźniejszość ogólne cechy Praca. Pierwszy rozdział zawiera analizę podstawowych prac na badaniach teoretycznych i eksperymentalnych procesu dynamiki gazowej i wymiany ciepła w ICC. Zadania podlegają badaniom. Przegląd przeprowadzono przez konstruktywne formy ukończenia studiów i kanałów wlotowych w głowie bloku cylindra oraz analizy metod i wyników badań eksperymentalnych i teoretycznych zarówno stacjonarnych, jak i niematerialnych przepływów gazu w ścieżkach gazowo-powietrznych silników wewnętrzne spalanie. Obecnie rozpatrywane są obecnie obecne podejścia do obliczania i modelowania procesów dynamicznych termo- i gazowych, a także intensywność wymiany ciepła w GVK. Stwierdzono, że większość z nich ma ograniczony obszar zastosowania i nie podaje pełnego obrazu rozkładu parametrów wymiany ciepła na powierzchniach GVK. Przede wszystkim wynika to z faktu, że rozwiązanie problemu ruchu płynu roboczego w GVK jest wytwarzane w uproszczonym jednowymiarowym lub dwuwymiarowym 4
6 preparat, który nie ma zastosowania do przypadku złożonej formy. Ponadto zauważył, że do obliczania konwekcyjnego transferu ciepła, w większości przypadków stosuje się wzory empiryczne lub półsypiowe, które również nie pozwala uzyskać niezbędnej dokładności roztworu. Najbardziej te pytania były wcześniej rozpatrywane w dziełach Bavyin V.v., Isakova Yu.n., Grishina Yu.a., Kruglov M.g., Kostina A.K., Kavtaradze R.Z., Ovsyannikova M.k., Petrichenko RM, Petrichenko Mr, Rosenlands GB, Stółhovsky MV , Thairov, Nd, Shabanova A.yu., Zaaitseva AB, Mundstukova da, Unru PP, Shehovtsova AF, obrazowanie, Haywood J., Benson Rs, Garg Rd, Wooltt D., Chapman M., Novak JM, Stein Ra, Daneshyar H., Horlock JH, Winterbone De, Kastner Lj, Williams TJ, White Bj, Ferguson Cr i in. Analiza istniejących problemów i metod badań dynamiki gazu i wymiany ciepła w GVK umożliwiły sformułowanie głównego celu badania jako tworzenie metodologii określania parametrów przepływu gazu w GVK w trójwymiarowym preparacie Przy kolejnych obliczeniach lokalnej wymiany ciepła w głowach cylindrów cylindrów i wykorzystanie tej techniki rozwiązywania praktycznych problemów zmniejszenia naprężenia termicznego głowic cylindrów i zaworów. W związku z następującymi zadaniami określonymi w pracy: - Utwórz nową metodologię jednowymiarowej trójwymiarowej modelowania wymiany ciepła w systemach wyjściowych i dolotowych, biorąc pod uwagę złożony trójwymiarowy przepływ gazu w nich aby uzyskać informacje o źródle do określenia warunków granicznych wymiany ciepła przy obliczaniu zadań zmiany ciepła głowicy cylindrów tłokowych DVS; - opracowanie metodologii ustalania warunków brzegowych na wlocie i wylocie kanału gazowo-powietrznego na podstawie rozwiązania jednowymiarowego modelu niestacjonarnego cyklu roboczego silnika wielokrotnego cylindra; - Aby sprawdzić dokładność metodologii przy użyciu obliczeń testowych i porównywania wyników uzyskanych z danymi eksperymentalnymi i obliczeniami zgodnie z technikami znanymi wcześniej w inżynierii silnika; pięć
7 - Przeprowadzić inspekcję i finalizację techniki, wykonując obliczające badania eksperymentalne stanu cieplnego głowicy cylindrów silnika i przeprowadzić porównanie danych eksperymentalnych i obliczonych w rozkładzie temperatury w części. Drugi rozdział jest poświęcony rozwojowi modelu matematycznego zamkniętego cyklu roboczego silnika spalinowego wielokrotnego cylindra. Aby wdrożyć jednowymiarowy schemat obliczeń procesu roboczego silnika wielokrotnego cylindra, wybrana jest znana metoda charakterystyki, która gwarantuje dużą szybkość konwergencji i stabilności procesu obliczeniowego. System gazowo-powietrzny silnika jest opisany jako aerodynamicznie ze sobą zestaw poszczególnych elementów cylindrów, odcinków wlotowych i wylotowych kanałów oraz rur, kolektorów, tłumików, neutralizatorów i rur. Procesy aerodynamiki w systemach spuszczania wlotowego są opisane przy użyciu równania jednowymiarowej dynamiki gazu z niewłaściwego gazu ściśliwy: równania ciągłości: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x f dx \u003d 0; F 2 \u003d π 4 d; (1) Równanie ruchu: U T U + U X 1 P 4 F + + ρ x D 2 U 2 U \u003d 0; f τ \u003d W; (2) 2 0.5ρU równanie ochrony energii: p + u a t x 2 ρ \u200b\u200bx + 4 F D U 2 (K 1) ρ q u \u003d 0 2 u U; 2 KP A \u003d ρ, (3) gdzie a - prędkość dźwięku; ρ-gęstość gazu; Przepływ prędkości U wzdłuż osi X; czas; Ciśnienie p; F-współczynnik strat liniowych; D-średnica z rurociągiem; K \u003d stos stosunek odpowiedniej pojemności ciepła. C v 6.
8 Ponieważ warunki brzegowe są ustawione (w oparciu o równania podstawowe: skłonność, stosunek ochrony energii i zakresu gęstości oraz szybkość dźwięku w nieatropionicznym charakterze przepływu) warunki na kremach zaworów w cylindrach, a także warunki na wlocie i wyjściu silnik. Model matematyczny o zamkniętym cyklu operacyjnym silnika obejmuje obliczone relacje opisujące procesy w cylindrach silnika i części spożycia i systemy ukończenia studiów. Proces termodynamiczny w cylindrze opisany jest przy użyciu techniki opracowanej w SPBGPU. Program zapewnia zdolność definiowania natychmiastowych parametrów przepływu gazu w cylindrach i systemach wlotowych i wyjściowych dla różnych wzorów silnika. Uważane ogólne aspekty Wykorzystanie jednowymiarowych modeli matematycznych metodą cech (zamknięty płyn roboczy) i niektóre wyniki obliczania zmiany parametrów przepływu gazu w cylindrach i w wlocie i wynagrodzenia silników jednocylindrowych. Uzyskane wyniki umożliwiają oszacowanie stopnia doskonałości organizacji układów wlotowych silnika, optymalność faz dystrybucji gazu, możliwość konfiguracji dynamicznej gazu przepływu pracy, jednorodność poszczególnych cylindrów itp. Ciśnienia, temperatury i prędkość przepływów gazu na wlocie i wyjście do kanałów głowicy cylindrów gazowo-powietrznych określonych przy użyciu tej techniki stosuje się w kolejnych obliczeniach procesów wymiany ciepła w tych wgłębieniach jako warunki brzegowe. Trzeci rozdział poświęcony jest opisem nowej metody numerycznej, co umożliwia realizację obliczenia warunków granicznych stanu termicznego kanałów gazowo-powietrznych. Głównymi etapami obliczeń są: analiza jednowymiarowa nie stacjonarnego procesu wymiany gazu w sekcjach systemu dolotowego i produkcji metodą charakterystyki (drugi rozdział), trójwymiarowy obliczenie przepływu filtra w wlocie i 7.
9 Graduate kanały przez elementy skończone MKE, obliczenie współczynników lokalnych współczynników transferu ciepła roboczego. Wyniki pierwszego etapu programu cyklu zamkniętego są wykorzystywane jako warunki brzegowe przy kolejnych etapach. Aby opisać procesy gazowe dynamiczne w kanale, wybrano uproszczony schemat quaszacjonarny gazu pokrojowego (system równań Eulera) wybrano z zmienną formą regionu ze względu na potrzebę uwzględnienia ruchu zaworu: r V \u003d 0 RR 1 (V) V \u003d P, złożona konfiguracja geometryczna kanałów, obecność w objętości zaworu, fragment tulei prowadzącej sprawia, że \u200b\u200bkonieczne jest 8 ρ. (4) Zostało ustawione warunki brzegowe, chwilowe, uśrednione prędkości gazu uśrednionego gazu w sekcji wejściowej i wyjściowej. Prędkości te, a także temperatury i ciśnienie w kanałach, zostały ustawione w wyniku obliczania przepływu pracy silnika wielokrotnego cylindra. Aby obliczyć problem dynamiki gazu, wybrano metodę elementu elementu lodu, zapewniając wysoką dokładność modelowania w połączeniu z dopuszczalnymi kosztami do wdrożenia obliczeń. Obliczony algorytm lodu w celu rozwiązania tego problemu opiera się na minimalizacji funkcjonariuszy wariacyjnej, otrzymanej przez przekształcenie równań Eulera za pomocą metody Bubnov, Gallerykin: (Llllllmm) K UU φ X + VU φ Y + WU φ z + p ψ x φ) Llllllmmk (UV φ x + VV φ Y + WV φ Z + p ψ y) φ) lllllllllmk (UW φ x + VW φ Y + WW φ z + p ψ z) φ) lllllllm (u φ x + v φ Y + W φ Z) ψ DXDYSZ \u003d 0. DXDYSZ \u003d 0, DXDYSK \u003d 0, DXDYSK \u003d 0, (5)
10 Korzystanie z bieżącego modelu obliczonego obszaru. Przykłady obliczonych modeli wlotu i kanału wydechowego silnika Vaz-2108 pokazano na FIG. 1. -B - i rys. 1. Modele wlotowe i (b) (a) silnika VAZ Vaz do obliczania wymiany ciepła w GVK wybrano model dwustronnych, głównymi uprawnieniami, które są oddzieleniem objętości w regionie nie - jądrovoice i warstwy granicznej. Aby uprościć, rozwiązanie problemów dynamiki gazu prowadzi się w preparacie quasi-stacjonarnej, czyli, bez uwzględnienia ściśliwości płynu roboczego. Analiza błędu obliczeniowego wykazała możliwość takiego założenia z wyjątkiem krótkotrwałego odcinka czasu natychmiast po otwarciu luki zaworu nieprzekraczającej 5 7% całkowitego czasu cyklu wymiany gazu. Proces wymiany ciepła w GVK z otwartymi i zamkniętymi zaworami ma inny charakter fizyczny (odpowiednio wymuszona i wolna konwekcja), dlatego są one opisane w dwóch różnych technikach. W zaworach zamkniętych metoda jest stosowana proponowana przez MSTU, w której uwzględniane są dwa procesy ładowania ciepła w tej części cyklu roboczego kosztem samej samej konwekcji i ze względu na wymuszoną konwekcję ze względu na resztkowe wibracje Kolumna 9.
11 Gaz w kanale pod wpływem zmienności ciśnienia w kolektorach silnika wielokrotnego cylindra. Dzięki otwartym zaworom proces wymiany ciepła podlega prawom wymuszonej konwekcji zainicjowanej przez zorganizowany ruch płynu roboczego w taktowym wymianie gazu. Obliczanie wymiany ciepła w tym przypadku oznacza dwustopniowe rozwiązanie analizy problemowej lokalnej chwilowej struktury przepływu gazu w kanale i obliczenie intensywności wymiany ciepła za pomocą warstwy granicznej utworzonej na ścianach kanałowych. Obliczanie procesów konwekcyjnej wymiany ciepła w GVK został zbudowany zgodnie z modelem wymiany ciepła, gdy płaska ściana jest usprawniona, biorąc pod uwagę laminarną lub burzliwą strukturę warstwy granicznej. Zależności kryterium wymiany ciepła zostały udoskonalone na podstawie wyników porównania danych obliczeniowych i eksperymentalnych. Ostateczna forma tych zależności jest pokazana poniżej: dla burzliwej warstwy granicznej: 0,8 x RE 0 NU \u003d PR (6) X do laminarnej warstwy granicznej: NU NU XX αxx \u003d λ (m, pr) \u003d φ re tx kτ, (7) gdzie: α x lokalny współczynnik wymiany ciepła; NU X, re x lokalne wartości numery Nusselt i Reynolds, odpowiednio; Numer PRANDTL w tej chwili; m Charakterystyka gradientu przepływu; F (M, PR) funkcjonowanie w zależności od wskaźnika gradientu przepływu M i numer 0,15 Prandtla płynu PRACUL; K τ \u003d re d - współczynnik korekcji. Zgodnie z natychmiastowymi wartościami strumieniami ciepła w obliczonych punktach powierzchni widocznej ciepła, uśredniono uśrednienie na cykl na podstawie okresu zamykania zaworu. 10.
12 Czwarty rozdział poświęcony jest opisowi badania eksperymentalnego stanu temperatury głowy cylindrów silnika benzynowego. Przeprowadzono badania eksperymentalne w celu zweryfikowania i wyjaśnienia techniki teoretycznej. Zadaniem eksperymentu obejmowało włączenie rozkładu temperatur stacjonarnych w korpusie głowicy cylindra i porównywanie wyników obliczeń z uzyskane dane. Praca eksperymentalna została przeprowadzona w Departamencie DVS SPBGPU na stanowisku testowym silnik samochodowy Preparaty głowicy cylindrów VAZ są wykonane przez autora w Departamencie DVS SPBGPU zgodnie z metodą stosowaną w laboratorium badawczym Zvezdy OJSC (Petersburg). Aby zmierzyć stacjonarny rozkład temperatury w głowicy, stosuje się 6 termopulach koperów chromelowych zainstalowanych wzdłuż powierzchni GVK. Przeprowadzono środki zarówno przez właściwości prędkości, jak i ładowania przy różnych stałych częstotliwościach obrotowych. wał korbowy. W wyniku eksperymentu termopara uzyskano podczas pracy silnika poprzez charakterystykę prędkości i obciążenia. W związku z tym pokazano badania, jakie są rzeczywiste wartości temperatury w częściach blokady cylindra. Większa uwaga jest wypłacana do rozdziału przetwarzania wyników eksperymentalnych i oceny błędów. Piąty rozdział zawiera dane z szacowanych badań, które przeprowadzono w celu weryfikacji matematycznego modelu transferu ciepła w GVK, porównując obliczone dane z wynikami eksperymentu. Na rys. 2 przedstawia wyniki modelowania pola prędkości w kanałach spożywczych i wydechowych silnika VAZ-2108 za pomocą metody elementu końcowego. Dane uzyskane w pełni potwierdzają niemożność rozwiązania tego zadania w dowolnym innym preparacie, z wyjątkiem trójwymiarowych, 11
13 Ponieważ pręt zaworu ma znaczący wpływ na wyniki w odpowiedzialnej strefie głowicy cylindra. Na rys. 3-4 przedstawia przykłady wyników obliczania intensywności wymiany ciepła w kanałach wlotowych i wydechowych. Badania wykazały, w szczególności znaczny nierównomierny charakter przenoszenia ciepła, jak na formowanie kanału iw współrzędnych azymutalnych, co jest oczywiście wyjaśnione przez znaczną nierówną strukturę rozrywki gazowej w kanale. Ostateczne pola współczynników wymiany ciepła wykorzystano do dalszego obliczania stanu temperatury głowicy cylindra. Warunki graniczne wymiany ciepła wzdłuż powierzchni komory spalania i jamy chłodzenia były ustawione przy użyciu technik opracowanych w SPBGPU. Obliczanie pól temperatury w głowicy cylindrowej przeprowadzono dla stałego tryby pracy silnika o częstotliwości obrotowej wału korbowego 2500 do 5600 obrotów na minutę wzdłuż zewnętrznych charakterystyk o dużej prędkości i obciążenia. Jako schemat cylindra cylindra cylindra cylindra cylindra, sekcja głowicy należąca do pierwszego cylindra. Podczas modelowania stanu termicznego metoda elementu skończone jest stosowana w produkcji trójwymiarowej. Pełny obraz pól termicznych dla obliczonego modelu jest pokazany na FIG. 5. Wyniki badania rozliczeniowego są reprezentowane jako zmiana temperatury w korpusie głowicy cylindra w miejscach instalacyjnych termopary. Porównanie danych obliczeniowych i eksperymentu wykazały ich zadowalającą konwergencję, błąd obliczeniowy nie przekroczył 3 4%. 12.
14 Kanał wylotowy, φ \u003d 190 kanał wlotowy, φ \u003d 380 φ \u003d 190 φ \u003d 380 rys. 2. Pola prędkości płynu roboczego w kanałach ukończenia i spożycia silnika Vaz-2108 (N \u003d 5600) α (W / M2 K) α (W / M2 K), 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1, 0 S -B-0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 s -a- pic. 3. Zmiany w intensywności wymiany ciepła w zewnętrznych powierzchniach - -B - spożycie kanał. 13.
15 α (W / M2 K) na początku kanału wlotowego w środku kanału wlotowego na końcu kanału wlotowego Sekcja-1 α (W / m 2 K) na początku końcowego kanału w Środek kanału wydechowego na końcu kanału wydechowego Kąt przekraczania kąt obrotu obrotu - Kanał Bathtail - kanał wylotowy FIG. 4. Krzywe zmiany w intensywności wymiany ciepła w zależności od rogu obrotu wału korbowego. -ale- -B- rys. 5. Ogólny widok modelu elementu skończonego głowicy cylindra (A) i obliczonych pól temperatury (n \u003d 5600 obr./min) (b). czternaście
16 konkluzji do pracy. Zgodnie z wynikami wykonanych prac, następujące główne wnioski można wyciągnąć: 1. Nowy jednowymiarowy trójwymiarowy model obliczania złożonych procesów przestrzennych przepływu płynu roboczego i wymiany ciepła w kanałach głowicy cylindra z dowolnego silnika tłokowego, scharakteryzowany większe w porównaniu z wcześniej proponowanymi metodami i kompletnym wynikami wszechstronności. 2. Nowe dane uzyskano w cechach dynamiki gazu i wymiany ciepła w kanałach gazowo-powietrznych, potwierdzając złożony przestrzenny nierówny charakter procesów, praktycznie z wyłączeniem możliwości modelowania w jednamensjonalnych i dwuwymiarowych wariantach zadania. 3. Potrzeba ustalania warunków granicznych do obliczania zadania gazu dynamiki spożycia i kanałów wylotowych potwierdza się na podstawie roztworu problemu niestacjonarnego przepływu gazu w rurociągach i kanałach wielu cylindrów. Udowodniono, że rozważanie tych procesów w preparacie jednowymiarowym. Metoda obliczania tych procesów na podstawie metody charakterystyki jest proponowana i wdrożona. 4. Przeprowadzone badania eksperymentalne umożliwiło wyjaśnienie opracowanych technik rozliczeniowych i potwierdził ich dokładność i dokładność. Porównanie obliczonych i mierzonych temperatur w szczegółach wykazywały maksymalny błąd wyników nieprzekraczających 4%. 5. Proponowana technika rozliczeniowa i eksperymentalna może być zalecana do wprowadzenia branży silnika w przedsiębiorstwach w projektowaniu nowych i regulacji już istniejącego czterokrotnego skoku tłoka. piętnaście
17 Na temat pracy opublikowano następujące prace: 1. Shabanov A.yu., Mashkur M.a. Rozwój modelu jednorazowej dynamiki gazu w układach spożywczych i wydechowych silników spalinowych // DEP. W jednostce: N1777-B2003 z, 14 s. 2. Shabanov a.yu., Zaaitsev A.B., Mashkir M.a. Sposób obliczania określonych warunków obciążenia termicznego głowy bloku cylindra silnika tłoka // DEP. W jednostce: N1827-B2004 z, 17 p. 3. SHABANOV A.YU., Makhmud Mashkir A. Obliczone i eksperymentalne badanie stanu temperatury Cylindra silnika Głowica Cylinder // Inżynieria: Kolekcja naukowo-techniczna, oznaczona 100. rocznicą honorowego pracownika nauki i technologii Federacja Rosyjska Profesor N.KH. DYACHENKO // P. ed. L. E. Magidovich. Petersburg: Wydawnictwo Politechnicznego UN-Ta, z Shabanov A.yu., Zaaitsev A.B., Mashkir M.a. Nowa metoda obliczania warunków granicznych obciążenia cieplnego głowicy bloku cylindra silnika tłoka // inżynierii, N5 2004, 12 s. 5. Shabanov A.yu., Makhmud Mashkir A. Zastosowanie metody elementów skończonych przy określaniu warunków granicznych stanu termicznego głowicy cylindra // XXXIII Tydzień Science Tydzień SPBGPU: Materiały konferencji naukowej między uniwersytetu. SPB.: Wydawnictwo Uniwersytetu Polytechnicznego, 2004, z Mashkir Mahmudiem A., Shabanov A.yu. Korzystanie z metody cech do badania parametrów gazu w kanałach gazowo-powietrznych DVS. XXXI SPBGPU Science Tydzień. Część druga. Materiały konferencji naukowej interwencjach. SPB: Wydawnictwo SPBGPU, 2003, z
18 Praca została przeprowadzona w państwie instytucji edukacyjnej o wyższej edukacji zawodowej "Petersburg State Politechnic University" w Departamencie silników spalinowych. Lider naukowy - Kandydat nauk technicznych, profesor nadzwyczajny Shabanov Aleksandr Yuryevich Oficjalne przeciwnicy - Doktor Nauk Technicznych, profesor EROFEEV Valentin Leonidovich Kandydat nauk technicznych, profesor Kuznetsov Dmitry Borisovich Hood Organization - GUP "Tsnidi" odbędzie się w 2005 roku Spotkanie Rady Rozprawa Państwowa Instytucja Edukacyjna o wyższej edukacji zawodowej "Petersburg State Politechniczny Uniwersytet" na adres: Petersburg, ul. Politechniczny 29, Budynek Główny, AUD. Rozprawa można znaleźć w podstawowej bibliotece Gou "SPBGPU". Streszczenie Rady Dyskusji Sekretarz Naukowy Rady Rozprawa, Doktor Nauk Technicznych, Associate Profesor Khrustalev B.S.
Dla praw manuskryptu Modelowania matematycznego Bulgakova Nikolai Viktorovicha i badań liczbowych turbulentnych transferu ciepła i masowego w silnikach spalinowych 05,13.18 - Modelowanie,
Zrecenzowano przez oficjalnego przeciwnika Siergieja Dragomirov Grigorievich o rozprawie Smoleńsk Natalia Mikhailovna "Poprawa wydajności silnika z zapłonem iskrowym, stosując kompozyt gazu
Przegląd oficjalnego przeciwnika K.t.n., Kudinov Igor Vasilyevich na rozprawie Supernyak Maxim Igorevicha "badanie cyklicznych procesów przewodności cieplnej i hemogenizacji termicznej w warstwie ciała stałego
Prace laboratoryjne 1. Obliczanie kryteriów podobieństwa do badania procesów transferu ciepła i masowego w cieczach. Celem pracy jest użycie arkuszy kalkulacyjnych MS Excel w obliczeniach
W dniu 12 czerwca 2017 r. Wspólny proces konwekcji i przewodności cieplnej nazywana jest konwekcyjna wymiana ciepła. Naturalna konwekcja jest spowodowana różnicą w określonych skalach nierównomiernie podgrzewany medium, jest przeprowadzana
Szacowana metoda eksperymentalna do określenia natężenia przepływu okien oczyszczania silnika dwusuwowego z korbą EA Herman, A.a. Balashov, A.g. Kuzmin 48 Moc i wskaźniki ekonomiczne
Metody UDC 621.432 Metody szacowania warunków brzegowych podczas rozwiązywania problemu określania stanu termicznego tłoka silnika 4ч 8.2 / 7.56 GV Lomakin zaproponował uniwersalną metodę oceny warunków brzegowych, gdy
Sekcja "Silniki tłoków i turbin gazowych". Sposób zwiększania napełniania cylindrów silnika szybkiego spalania wewnętrznego D.T.N. prof. Fomin V.M., K.t.n. Runovsky K.S., K.t.n. Apelinsky D.v.,
UDC 621.43.016 A.V. Trin, Cand. tehn. Nauka, A.G. Kosulin, Cand. tehn. Nauka, A.n. Abramenko, ing. Korzystanie z lokalnego montażu zaworu chłodzącego powietrza do wymuszonych silników wysokoprężnych autotraktorów
Współczynnik przenikania ciepła kolektora wydechowego DVS Sukhonos R. F., Magistrand Sntu Head Mazin V. A. Cand. tehn. Nauki, Doc. Sntu z dystrybucją połączonych FCS staje się ważny
Niektóre działania naukowe i metodologiczne pracowników systemu DPO w Altgtu obliczonej i metodę eksperymentalną do określania współczynnika płynnych okien wyjściowych silnika dwusuwowego z komorą korbową
State Space Agency of Ukraine State Enterprise "Biuro Design" Southern ". Mk. Yangel "na temat praw manuskryptu SHEVCHENKO SERGEY Andreevich UDC 621.646.45 Poprawa systemu pneumatycznego
Streszczenie dyscypliny (kurs szkoleniowy) M2.DV4 lokalny transfer ciepła w DVS (szyfr i nazwa dyscypliny (kurs szkoleniowy)) Obecny rozwój technologii wymaga powszechnego wprowadzenia nowych
Przewodność termiczna w procesie niestacjonarnym Obliczanie pola temperatury i strumieni ciepła w procesie przewodności cieplnej będzie przyjrzeć się przykładowi stałych stałych ogrzewania lub chłodzenia, ponieważ w stałych
Przegląd Oficjalnego Przeciwnika w sprawie pracy rozprawy Moskalenko Ivan Nikolayevich "Poprawa metod profilowania bocznej powierzchni tłoków silników spalinowych" reprezentowanych przez
UDC 621.43.013 E.P. Voropaev, ing. Modelowanie zewnętrznego silnika szybkiego charakterystyki SportBike Suzuki GSX-R750 Wprowadzenie do stosowania trójwymiarowych modeli dynamicznych gazu w projekcie tłoka
94 Sprzęt i technologia UDC 6.436 P. V. Dvorkin St. Petersburg State University of Communications Komunikacja Definicja współczynnika przenikania ciepła w ścianach komory spalania obecnie nie istnieje
Przegląd oficjalnego przeciwnika w sprawie pracy rozprawy Chichilanova Ilya Ivanovich, wykonana na temacie "Poprawa metod i środków diagnozowania silniki Diesla»Dla dyplomu naukowego
UDC 60.93.6: 6.43 E. A. Kochetkov, A. S. Kuryvlev Province studio studia zużycia kawitacji na silnikach zużycia kawitacji w silnikach silnika wewnętrznego
Praca laboratoryjna 4 Badanie transferu ciepła z zadaniem ruchu wolnego powietrza 1. Aby wykonać pomiary inżynierii cieplnej w celu określenia współczynnika przenikania ciepła poziomej (pionowej) rury
UDC 612.43.013 Przepływy pracy w DVS A.A. Handrimailov, inzh., V.g. Malt, dr Then. Sciences Struktura przepływu ładowania powietrza w cylindrze wysokoprężnym na wlotu i tapicie kompresji. Wprowadzenie proces objętości i folii
UDC 53.56 Analiza równań laminarnej warstwy granicznej DCC. tehn. Nauki, prof. Yesman R. I. Białorusijski National Technical University podczas transportu płynnej energii w kanałach i rurociągach
Zatwierdź: LD w I / - GT L. Eraktor do pracy naukowej i biologicznego biologicznego! SSOR M.G. Barysev ^., - * C ^ x "L, 2015. Rekreacja wiodącej organizacji na temat prac rozprawy w Britii Eleny Pavlovna
Plan transferu ciepła: 1. Przeniesienie ciepła w wolny ruch Ciecz w dużej objętości. Przenoszenie ciepła w swobodnym przepływie płynu w ograniczonej przestrzeni 3. ruch przymusowy płynu (gaz).
Wykład 13 Równania obliczone w procesach wymiany ciepła Definicja współczynników wymiany ciepła w procesach bez zmiany stanu kruszywa procesów wymiany ciepła chłodzącego bez zmiany agregatu
Przegląd oficjalnego przeciwnika w sprawie rozprawy Nekrasowa Svetlana Olegowna "Opracowanie ogólnej metodologii projektowania silnika z zewnętrznym zasilaniem cieplnym z rurą pulsującą" przedstawiony ochronę
15.1.2. Konwekcyjny transfer ciepła pod przymusowym ruchem płynu w rurach i kanałach w tym przypadku, współczynnik wymiary ciepła bezwłożnego kryterium (numer) Nusselt zależy od kryterium Graolshof (
Przeglądanie oficjalnego przeciwnika Tsydipova Baldanjo Dashievich o pracę Dabayeva Maria jest uznawana "Metoda studiowania oscylacji systemów stałych zainstalowanych na pręcie elastycznym, na podstawie
Federacja Rosyjska (19) RU (11) (51) MPK F02B 27/04 (2006.01) F01N 13/08 (2010.01) 169 115 (13) U1 RU 1 6 9 1 1 5 U 1 Federalna Usługa własności intelektualnej (12) Opis modelu użyteczności
MODUŁ. Konwekcyjna wymiana ciepła w pojedynczej fazie medialnej specjalności 300 "fizyki technicznej" wykład 10. Podobieństwo i modelowanie procesów konwekcyjnej wymiany ciepła wymiany konwekcyjnych procesów wymiany ciepła
UDC 673 RV Kołomiets (Ukraina, Dniepropietrowsk, Instytut Mechaniki Technicznej Narodowej Akademii Nauk Ukrainy i Kodeksu Cywilnego Ukrainy) Konwejska wymiana ciepła w suszarce Aerofoundation Ustawianie problemu wyrobów suszących
Przeglądając oficjalnego przeciwnika w sprawie prac rozprawy w Victoria Olegownej "Modelowanie numeryczne multimeryczne płynie gazu w kanałach mikrosystemów technicznych" przewidzianych dla naukowca
Przegląd oficjalnego przeciwnika w sprawie rozpadu Alukova Sergey Viktorovicha "Naukowe podstawy bezstopniowych przekładni o zwiększonej zdolności obciążenia", złożone do naukowego stopnia
Ministerstwo Edukacji i Nauki Państwowej Instytucji Edukacyjnej Federacji Rosyjskiej wyższej edukacji zawodowej SAMARA State Aerospace University wymienione na akademii
Zrecenzowano przez oficjalnego przeciwnika Pavlenko Alexandra Nikolayevich o rozprawie Bakanova Maxim Olegovicha "badanie dynamiki dokładnego procesu tworzenia podczas obróbki termicznej opłaty komórkowej piankowej", przedstawiony
D "SPBPU A" Roteya O "i IIII I L 1 !! ^ 1899 ... Millofuniki Rosja Federalna Państwowa Autonomiczna instytucja edukacyjna szkolnictwa wyższego" St. Petersburg Politechnic University
Przegląd oficjalnego przeciwnika w sprawie rozprawy Lepichkin Dmitrire Igorevich na ten temat "Poprawa wskaźników silnika wysokoprężnego w warunkach pracy w celu poprawy stabilności pracy sprzęt paliwowy", Przedstawione
Przegląd Oficjalnego Przeciwnika w sprawie prac rozprawy Kobyakova Yulia Vyacheslavowa na ten temat: "Analiza jakościowa pełzania materiałów włókniny na etapie organizowania ich produkcji w celu zwiększenia konkurencyjności,
Testy zostały przeprowadzone przez Ławka motorowa z silnik wtryskiwaczy Vaz-21126. Silnik został zainstalowany na ławce hamulcowej typu MS-Vsetin, wyposażonego w sprzęt pomiarowy, który umożliwia kontrolowanie
Elektroniczny czasopismo "akustyka techniczna" http://webceter.ru/~eaa/ejta/ 004, 5 Psłoch Politechnic Instytut Rosja, 80680, Pskov, ul. L. Tołstoj, 4, E-mail: [Chroniony e-mail] O prędkości dźwięku.
Przegląd oficjalnego przeciwnika w sprawie prac rozprawy Egorova Marina Avinirovna na ten temat: "Opracowanie metod modelowania, prognozowania i oceny właściwości operacyjne Polimerowe liny tekstylne.
W SpeedSpace. Praca ta ma na celu stworzenie pakietu przemysłowego do obliczania przepływów rzadkiego gazu na podstawie roztworu równania kinetycznego z modelową integralną kolizją.
Podstawy teorii wymieniania ciepła Wykład 5 planu wykładowego: 1. Pojęcia ogólne Teorie konwekcyjnej wymiany ciepła. Grzejnik z swobodnym przepływem płynu w dużej objętości 3. Pompa ciepła z wolnym ruchem płynu
Niejawna metoda rozwiązywania zadań koniugatu warstwy granicznej laminarnej na planie płyty Zawód: 1 Obsługa Działanie Równania różnicowe Równania różniczkowania warstwy granicznej 3 Opis rozwiązania problemu 4 Metoda rozwiązania
Metody obliczania stanu temperatury szefów elementów technologii rakietowej i kosmicznej podczas swojej działalności naziemnej # 09, wrzesień 2014 Kopytov V.S., Puchkov V. M. UDK: 621.396 Rosja, mstu.
Naprężenia i prawdziwe dzieło fundamentów do obciążeń niskiego cyklu, biorąc pod uwagę prehistorię ładowania. Zgodnie z tym istotne jest temat badań. Ocena struktury i treści pracy
Przegląd Oficjalnego Przeciwnika Lekarza Nauk Technicznych, profesor Pavlova Pavel Ivanovich na temat prac rozprawy Kuznetsova Alexei Nikolaevich na ten temat: "Rozwój systemu aktywnej redukcji szumów
1 Ministerstwo Edukacji i Nauki Federacji Rosyjskiej Federalnej Stanowej Instytucji Edukacyjnej Porozumienia z wyższej edukacji zawodowej "Vladimir State University
W Radzie Dyskusji D 212.186.03, FGBou w Penza State University, naukowiec, D.T., profesor VOYOSEKU I. 440026, Penza, ul. Czerwony, 40 recenzji Oficjalnego Przeciwnika Semenov
Kłóciłem: pierwszy wice rektor, wiceprezes naukowych i innowacyjnych dzieł państwa federalnego Budżetowa Akademia Edukacyjna Edukacji ^ ^ ^ Sudar University) Igorievich
Sterowanie dyscypliny i materiały pomiarowe Jednostki mocy»Pytania do testowania 1. Dla których jest przeznaczony silnik, a jakie typy silników są instalowane samochody krajowe.? 2. Klasyfikacja
D.V. Grineh (k. T. N.), M.a. Donchenko (k. T. N., profesor nadzwyczajny), a.n. Ivanov (absolwent student), A.L. Perminav (Graduate Student) Rozwój metodologii obliczania i projektowania silników typu Obrotowe z zewnętrzną podwodną
Trójwymiarowy modelowanie przepływu pracy w silniku lotniczym Rotary-Piston Zelentov A.a., Minin V.P. Cyam LICZBA PI. Baranowa Dep. 306 "Silniki tłoków lotniczych" 2018 cel operacyjny tłok
Nie-erotyczny model transportu transportu Trophimova Au, Kutsv VA, Kocharyan, Krasnodar, opisując proces pompowania gazu ziemnego w MG, z reguły, oddzielna hydraulika i zadania wymiany ciepła są rozpatrywane oddzielnie
Metoda UDC 6438 do obliczania intensywności turbulencji przepływu gazu na wylocie komory spalania silnika turbiny gazowej 007 A w Grigoriev, w Mitrofanov, O i Rudakov, w Solovyov OJSC Klimov, St. Petersburg
Detonacja mieszanki gazowej na szorstkich rurach i szczeliny V.N. Ohitin S.I. Klimachkov I.a. Potal Moscow State Technical University. OGŁOSZENIE Bauman Moskwa Rosja Parametry gazodynamiczne
Prace laboratoryjne 2 Badania transferu ciepła pod przymusową konwekcją Celem pracy jest eksperymentalne określenie zależności współczynnika przenikania ciepła z prędkości powietrza w rurze. Uzyskany
Wykład. Dyfuzja warstwy granicznej. Równania teorii warstwy granicznej w obecności masowego przeniesienia koncepcji warstwy granicznej, rozpatrywane w pkt 7. i 9. (dla hydrodynamicznych i termicznych warstw granicznych
Wyraźna metoda rozwiązywania równań warstwy granicznej laminarnej na płytowej pracy laboratoryjnej 1, plan zajęć: 1. Cel pracy. Metody rozwiązywania równań warstwy granicznej (materiał metodologiczny) 3. różnicowy
UDC 621.436 N. D. Chingov, L. L. Milkov, N. S. Metody Malatovsky do obliczania skoordynowanych pól temperatury pokrywy cylindra z zaworami Proponowano metodę obliczania skoordynowanych pól pokrywy cylindrów
# 8, sierpień 6 UDC 533655: 5357 Formuły analityczne do obliczania strumieni ciepła na zablokowanych zbiorach małych wydłużenia wilków MN, student Rosja, 55, Moskwa, Mstu Ne Bauman, Wydział Aerospace,
Przegląd oficjalnego przeciwnika w sprawie rozprawy SAMOILOVA DENIS YUREVICH "Informacje i system pomiarowy do intensyfikacji produkcji ropy naftowej i determinacji produktów wodoodpornych",
Federalna Agencja Edukacji Stanowa Instytucja Edukacyjna o wyższej edukacji zawodowej Pacific State University University Thermal Deseta DVS Metalical
Przegląd oficjalnego przeciwnika lekarza nauk technicznych, profesor Labunda Boris Vasilyevich na pracach rozprawy Xu Yuna na ten temat: "Zwiększenie zdolności łożyska związków elementów konstrukcji drewnianych
Przegląd Oficjalnego przeciwnika Lwów Yuri Nikolayevich na rozprawie Melnikova Olga Sergeyevna "Diagnostyka głównej izolacji siły napełnionej olejem energetycznym transformatory elektryczne na statystyczne
UDC 536.4 GorbuNov A.D. Dr Tech. Nauki, prof., DGTU definicja współczynnika przenikania ciepła w turbulentnym przepływie w rurach i kanałach Metoda analityczna Obliczanie współczynnika przenikania ciepła
480 RUB. |. 150 UAH. |. 7,5 $ ", Mouseff, FGColor," #FFFFCC ", BGColor," # 393939 ");" OnMouseout \u003d "Powrót Nd ();"\u003e Okres pracy - 480 RUB., Dostawa 10 minut , wokół zegara, siedem dni w tygodniu i święta
Grigoriev Nikita Igorevich. Dynamika gazowa i wymiana ciepła w rurociągu wydechowym silnika tłokowego: rozprawa ... Kandydat nauk technicznych: 01.04.14 / Grigoriev Nikita Igorevich; [Miejsce ochrony: państwo federalne Autonomiczna instytucja edukacyjna wyższej edukacji zawodowej "Ural Uniwersytet Federalny Nazwany na cześć pierwszego prezydenta Rosji BN Yeltsin "http://lib.urfu.ru/mod/data/view.php?d\u003d51&rid\u003d238321] .- Ekaterinburg, 2015.- 154 p.
Wprowadzenie
Rozdział 1. Stan wydania i ustalanie celów badania 13
1.1 Rodzaje układów wydechowych 13
1.2 Studia eksperymentalne skuteczności układów wydechowych. 17.
1.3 Studia rozliczeniowe skuteczności systemów dyplomowych 27
1.4 Charakterystyka procesów wymiany ciepła w układzie wydechowym silnika spalania wewnętrznego tłoka 31
1.5 Wnioski i ustawienie zadań 37
Rozdział 2. Metodologia badań i opis instalacji eksperymentalnej 39
2.1 Wybór metodologii badania dynamiki gazu i charakterystyki wymiany ciepła procesu wyjścia silnika tłokowego 39
2.2 Konstruktywne wykonanie instalacji eksperymentalnej do badania procesu uwalniania w tłokach DVS 46
2.3 Pomiar kąta obrotu i częstotliwości wału dystrybucyjnego 50
2.4 Definicja natychmiastowego przepływu 51
2.5 Pomiar chwilowych lokalnych współczynników wymiany ciepła 65
2.6 Pomiar przepływu nadciśnienia w ścieżce dyplomowej 69
2.7 System zbierania danych 69
2.8 Wnioski do rozdziału 2 s
Rozdział 3. Dynamika gazowa i cechy wydatków procesu wydania 72
3.1 Dynamika gazowa i cechy wydatków procesu wydania w silniku tłokowym spalania wewnętrznego bez szansy na 72
3.1.1 z rurociągiem z okrągłym przekrojem 72
3.1.2 Do rurociągu z kwadratowym przekrojem 76
3.1.3 z rurociągiem trójkątnym przekroju 80
3.2 Dynamika gazu i materiałów eksploatacyjnych do procesu wyjścia silnika spalinowego tłoka z redukcją 84
3.3 Wniosek do rozdziału 3 92
Rozdział 4. Natychmiastowy transfer ciepła w kanale wydechowym silnika tłokowego spalania wewnętrznego 94
4.1 Natychmiastowy lokalny proces wymiany ciepła wewnętrznego spalania silnika spalinowego bez supercharow 94
4.1.1 z rurociągiem z okrągłym przekrojem 94
4.1.2 Do rurociągu z kwadratowym przekrojem 96
4.1.3 z rurociągiem z trójkątnym przekrojem 98
4.2 Natychmiastowy proces wymiany ciepła wylotu silnika tłokowego spalania wewnętrznego z redukcją 101
4.3 Wnioski do rozdziału 4 107
Rozdział 5. Stabilizacja przepływu w kanale wydechowym silnika tłokowego spalania wewnętrznego 108
5.1 Zmiana pulsacji strumienia w kanale wydechowym silnika tłokowego za pomocą stałej i okresowej wyrzutu 108
5.1.1 Sypizacja pulsacji strumienia w wylocie za pomocą stałej wyrzutu 108
5.1.2 Zmiana pulsacji przepływu w kanale wydechowym według okresowego wyrzutu 112 5.2 Konstruktywne i technologiczne projektowanie dróg wydechowych z wyrzucaniem 117
Wniosek 120.
Bibliografia
Szacowane badania skuteczności systemów dyplomowych
Układ wydechowy silnika tłokowego jest usunięcie cylindrów silnika spalinowego i dostarczanie ich do turbosprężarki turbiny (w silnikach nadzorujących) w celu przekształcenia energii pozostawionej po przepływie pracy praca mechaniczna na drzewie TK. Kanały wydechowe wykonywane są przez wspólny rurociąg, odlew od żeliwa odlewanego szarego lub odpornego na ciepło lub aluminium w przypadku chłodzenia lub z oddzielnych dysz żeliwnych. Aby chronić personel serwisowy przed oparzeniami rurociąg wydechowy Można go schłodzić wodą lub pokryta materiałem izolacyjnym. Pipeliny izolowane ciepła są bardziej korzystne dla silników z superimpossami turbin gazowych. Ponieważ w tym przypadku zmniejsza się utrata energii spalinowej. Ponieważ po podgrzaniu i ochłodzono długość zmian rurociągów wydechowych, wtedy specjalne kompensatory są zainstalowane przed turbiną. Na duże silniki Kompensatory łączą również pojedyncze sekcje rurociągów wydechowych, które według powodów technologicznych tworzą kompozyt.
Informacje o parametrach gazu przed turbosprężarką turbinową w dynamice podczas każdej pracy dVS cyklu pojawił się w latach 60. Niektóre wyniki badań nad uzależnianiem natychmiastowej temperatury spalin z obciążenia dla silnika czterodrukowanego na małym obszarze obrotu wału korbowego datowanego z tym samym okresem czasu są również znane. Jednak w żadnym zakresie w żadnych źródłach istnieje tak ważne cechy, co lokalna intensywność wymiany ciepła i natężenie przepływu gazu w kanale wydechowym. Diesels z przełożonym może być trzy typy organizacji dostarczania gazu z głowicy cylindra do turbiny: system stałego ciśnienia gazu przed turbiną, układem impulsowym i systemem Supercharge z konwertera impulsowego.
W systemie stałej presji gazu ze wszystkich cylindrów przechodzą do dużego kolektora wydechowego dużej objętości, która służy jako odbiornik i w dużej mierze wygładzać pulsacje ciśnieniowe (Rysunek 1). Podczas uwalniania gazu z cylindra w rurze wydechowej powstaje fala ciśnienia wysokiej amplitudy. Wadą takiego systemu jest silny spadek wydajności gazu podczas płynięcia z cylindra przez kolektor do turbiny.
Z taką organizacją uwalniania gazów z cylindra, a podaży z nich do aparatu dyszy turbiny zmniejsza utratę energii związanej z ich nagłym rozszerzeniem podczas wygaśnięcia cylindra do rurociągu i dwukrotnej konwersji Energia: Energia kinetyczna wynikająca z cylindra gazów do potencjalnej energii ich ciśnienia w rurociągu, a ostatnio ponownie w energii kinetycznej w aparacie dyszy w turbinie, ponieważ występuje w systemie dyplomowania ze stałym ciśnieniem ciśnieniowym wejście do turbiny. W wyniku tego, w systemie impulsowym, jednorazowe działanie gazów w turbinie wzrasta i ich ciśnienie zmniejsza się podczas uwalniania, co zmniejsza koszt mocy do przeprowadzenia wymiany gazowej w cylindrze silnika tłokowego.
Należy zauważyć, że z impulsowym przełożonym warunki konwersji energii w turbinie są znacznie pogorszyły się z powodu niestacjonarności przepływu, co prowadzi do zmniejszenia jego skuteczności. Ponadto definicja obliczonych parametrów turbiny jest utrudniona z powodu zmiennych ciśnienia i temperatury gazu przed turbiną i za nim, oraz dostarczanie separacji gazu do jego aparatu dyszy. Ponadto konstrukcja zarówno samego silnika, jak i turbingera turbosprężarki jest skomplikowana ze względu na wprowadzenie oddzielnych kolektorów. W rezultacie wiele firm produkcja masowa Silniki z przełożonym turbiną gazową stosuje stały system wzmocnienia ciśnienia przed turbiną.
Nadzór nad przetwornikiem impulsowym jest pośrednim i łączy korzyści płynące z pulsacji ciśnienia w kolektorze wydechowym (zmniejszając działanie ubóstwa i poprawiając oczyszczanie cylindra) ze zwycięzcą z zmniejszenia ciśnienia zmapów przed turbiną, co zwiększa wydajność tego ostatniego.
Rysunek 3 - System Superior z konwerterem impulsowym: 1 - dysza; 2 - Dysze; 3 - kamera; 4 - dyfuzor; 5 - Rurociąg
W tym przypadku spaliny na rurach 1 (Figura 3) są podsumowane przez dysze 2, do jednego rurociągu, który łączy wydania z cylindrów, których fazy nie są nałożone przez jednego do drugiego. W pewnym momencie puls ciśnienia w jednym z rurociągów osiąga maksimum. W tym przypadku maksymalna szybkość wygaśnięcia gazu z dyszu podłączonego do tego rurociągu staje się maksimum, co skutkuje wpływem wyrzutu do rozdzielczości w innym rurociągu, a tym samym ułatwia oczyścić do niego dołączonych do niego. Proces wygaśnięcia dysz jest powtarzany z wysoką częstotliwością, dlatego w komorze 3, która wykonuje rolę miksera i przepustnicy, powstaje mniej lub bardziej jednolity strumień, energia kinetyczna, której w dyfuzorze 4 ( Redukcja prędkości) przekształca się w potencjał z powodu zwiększenia ciśnienia. Z rurociągu 5 gazów wpadają turbinę przy prawie stałym ciśnieniem. Bardziej złożony schemat strukturalny konwertera impulsowego składającego się ze specjalnych dysz na końcach rur wydechowych, połączone przez wspólnego dyfuzora, jest pokazany na Figurze 4.
Przepływ w rurociągu wydechowym charakteryzuje się wyraźną niestacjonarnością wywołaną przez samą częstotliwość samego procesu oraz niewydanie parametrów gazu w granicach rurociągu wydechowego i turbiny. Obrót kanału, awaria profilu i okresowa zmiana jego charakterystyki geometrycznych w sekcji wejściowej gniazda zaworu podają przyczynę oddzielenia warstwy granicznej i tworzenia obszernych stref stagnacyjnych, których wymiary są zmieniane w czasie. W strefach stagnacji przepływ zwrotny z wirami pulsującymi na dużą skalę, która współdziała z głównym przepływem w rurociągu i w dużej mierze określa charakterystykę przepływu kanałów. Niestacjonalność strumienia przejawia się w kanale wydechowym i pod stacjonarnymi warunkami brzegowymi (ze stałym zaworem) w wyniku zmapów stref zatorów. Wymiary nie stacjonarnych wirów i częstotliwość ich zmapów może znacznie określić tylko metodami eksperymentalnymi.
Złożoność badań eksperymentalnych struktury nie stacjonarnych wirowych przepływów wymusza projektantów i badaczy do wykorzystania przy wyborze optymalnej geometrii kanału wydechowego przez porównanie integralnych materiałów eksploatacyjnych i charakterystyki energetycznej przepływu, zwykle otrzymywane w warunkach stacjonarnych na modelach fizycznych, to znaczy, z statycznym czystką. Jednakże uzasadnienie niezawodności takich badań nie podano.
W pracy przedstawiono wyniki eksperymentalne badania struktury strumieniowej w kanale wydechowym silnika i przeprowadzone analiza porównawcza Struktury i integralne cechy strumieni w warunkach stacjonarnych i niestacjonarnych.
Wyniki badań dużej liczby wariantów wyjściowych wskazują niewystarczającą skuteczność zwykłego podejścia do profilowania na podstawie sprawców stacjonarnego przepływu w kolanach rur i krótkich rurach. Nie ma przypadków rozbieżności przewidywanych i ważnych zależności materiały eksploatacyjne z geometrii kanału.
Pomiar kąta obrotu i częstotliwości obrotu wałka rozrządu
Należy zauważyć, że maksymalne różnice między wartościami TPS zdefiniowanych w środku kanału a w pobliżu jego ściany (zmienność promienia kanału) obserwuje się w sekcjach sterujących blisko wejścia do kanału studiuj i osiągnij 10,0% IPI. Zatem, jeśli pulsacje przymusowego przepływu gazu przez 1x do 150 mm były w okresie mniejszym niż IPI \u003d 115 ms, prąd powinien być scharakteryzowany jako prąd wysoki stopień Nonkoncjonalność. Sugeruje to, że reżim przepływu przejściowego w kanałach instalacji energetycznej nie zostało jeszcze zakończone, a następne oburzenie zostało już dotknięte. Wręcz przeciwnie, jeśli pulsacje przepływu byłyby znacznie więcej z okresem niż TR, prąd powinien być uważany za kwasistacyjny (o niskim stopniu niemalacji). W tym przypadku przed wystąpieniem perturbacji, przejściowy tryb hydrodynamiczny ma czas, aby zakończyć, a kurs do wyrównania. I wreszcie, jeśli natężenie przepływu przepływu był bliski wartości TR, prąd powinien być scharakteryzowany jako umiarkowanie nie stacjonarny z rosnącym stopniem niestacjonarnego.
Jako przykład ewentualnego stosowania czasów charakterystycznych zaproponowanych w celu oceny charakterystycznych czasów, przepływ gazu w kanałach wydechowych inżynierów tłokowych. Po pierwsze, patrz rysunek 17, przy którym zależności natężenia przepływu WX z kąta obrotu wału korbowego F (Rysunek 17, A) i na czas T (Rysunek 17, B). Te zależności zostały uzyskane na fizycznym modelu tego samego cylindra DVS DVSS 8.2 / 7.1. Z figury widać widać, że reprezentacja zależności WX \u003d F (φ) jest niewielka informacyjna, ponieważ nie odzwierciedla dokładnie fizycznej istoty procesów występujących w kanale Graduation. Jednak właśnie w tym formularzu jest jednak, że grafika ta podjęta w celu przesłania w dziedzinie pola silnika. Naszym zdaniem jest bardziej poprawna, aby użyć zależności czasowych WX \u003d / (T) do analizy.
Analizujemy zależność WX \u003d / (T) dla N \u003d 1500 min. "1 (Rysunek 18). Jak widać, przy tym częstotliwości obrotu wału korbowego, długość całego procesu wydania wynosi 27,1 ms. Przejściowy proces hydrodynamiczny Outlet rozpoczyna się po otwarciu zaworu wydechowego. W tym samym czasie można wyróżnić najbardziej dynamiczny obszar windy (przedział czasu, w którym występuje gwałtowny wzrost natężenia przepływu), którego czas trwania wynosi 6,3 ms. Następnie wzrost natężenia przepływu zastępuje się jego wgłębieniem. Jak pokazano wcześniej (Rysunek 15), dla tej konfiguracji systemu relaksacji układu hydraulicznego wynosi 115-120 ms, tj. Znacznie większy niż czas trwania sekcji podnoszenia. Tak więc należy założyć, że początek zwolnienia (sekcja podnoszenia) występuje z wysokim stopniem niestacjonarnego. 540 ф, Hrad PKV 7 A)
Gaz dostarczono z całkowitej sieci na rurociągu, na którym zainstalowano manometr 1, aby kontrolować ciśnienie w sieci i zaworu 2, aby kontrolować przepływ. Gaz płynął do odbiornika zbiornika 3 z objętością 0,04 m3, zawierał kratkę wyrównującą 4, aby ugasić pulsacje ciśnienia. Od odbiornika zbiornika 3 rurociąg gazowy dostarczano do komory cylindra-dmuchanie 5, w której zainstalowano 6 plastra miodu. Honaycomb był cienką kratką i miał na celu czyszczenie czochrów ciśnienia resztkowego. Komora cylindra-dmuchająca 5 była przymocowana do bloku cylindra 8, podczas gdy wewnętrzna jama komory cylindra była połączona z wewnętrzną jamą głowy bloku cylindra.
Po otwarciu zaworu wydechowego 7 gaz z komory symulacyjnej przeszedł przez kanał wydechowy 9 do kanału pomiarowego 10.
Rysunek 20 przedstawia bardziej szczegółowo konfigurację ścieżki wydechowej instalacji eksperymentalnej, wskazując na lokalizacje czujników ciśnienia i sond termoemometru.
Z powodu limitowana ilość Informacje na temat dynamiki procesu zwalniania jako pierwotnej podstawy geometrycznej wybrano klasyczny kanał wylotowy z okrągłym przekrojem: Doświadczalna rura wydechowa została przymocowana do głowy bloku cylindra 2, długość rury wynosiła 400 mm i a średnica 30 mm. W rurze wywierano trzy otwory w odległościach L, LG i B, odpowiednio, 20,140 i 340 mm do montażu czujników ciśnienia 5 i czujniki termo-chaserowe 6 (Rysunek 20).
Rysunek 20 - Konfiguracja kanału wydechowego instalacji eksperymentalnej i lokalizacji czujnika: 1 - cylindra - komora dmuchacza; 2 - głowa bloku cylindra; 3 - Zawór wydechowy; 4 - eksperymentalna rura dyplomowa; 5 - czujniki ciśnienia; 6 - czujniki termoemetru do pomiaru natężenia przepływu; L jest długością rury wylotowej; C_3-Diads do lokalizacji czujników Thermo-Chaser z okna wydechowego
System pomiaru instalacji umożliwiło określenie: bieżącego rogu obrotu i prędkości obrotowej wału korbowego, chwilowego natężenia przepływu, natychmiastowy współczynnik przenikania ciepła, nadciśnienie ciśnienia przepływu. Metody definiowania tych parametrów opisano poniżej. 2.3 Pomiar rogu obrotu i częstotliwości obrotu dystrybucji
Aby określić prędkość obrotu i prąd kąta obrotu wałka rozrządu, a także moment znalezienia tłoka w górnych i obniżonych martwych punktach, zastosowano czujnik tachometryczny, schemat instalacji, który jest pokazany na rysunku 21, Ponieważ parametry wymienione powyżej muszą być jednoznaczne określone w badaniu procesów dynamicznych w ICC. cztery
Czujnik tachometryczny składał się z dysku zębatego 7, który miał tylko dwa zęby znajdujące się naprzeciwko siebie. Dysk 1 zainstalowano z silnikiem elektrycznym 4, dzięki czemu jeden z dysków dysku odpowiadał położeniu tłoka w górnym punkcie martwy, a drugim, odpowiednio, dno Martwy punkt i został przymocowany do wału przy użyciu Sprzęgło 3. Wał silnika i wałek silnika tłoka połączono przekładnią pasową.
Podczas przechodzenia jednego z zębów w pobliżu czujnika indukcyjnego 4, zamocowane na statywie 5, wyjście czujnika indukcyjnego powstaje impuls napięcia. Korzystając z tych impulsów, możesz określić bieżącą pozycję wałka rozrządu, a odpowiednio określić pozycję tłoka. Aby sygnały odpowiadające NMT i NMT, zęby przeprowadzono ze sobą od siebie, konfiguracja różni się od siebie, dzięki czemu sygnały na wylocie czujnika indukcyjnego miały różne amplitudy. Sygnał uzyskany przy wylocie z czujnika indukcyjnego pokazano na rysunku 22: impuls napięcia o mniejszej amplitudzie odpowiada położeniu tłoka w NTC, a impuls wyższej amplitudy, odpowiednio pozycję w NMT.
Dynamika gazowa i proces materiałów eksploatacyjnych wyjścia silnika spalinowego tłoka z superpozycją
W literaturze klasycznej na teorii przepływu pracy i inżynierii turbosprężarka jest przeznaczona głównie jako najbardziej skuteczna metoda wymuszania silnika, ze względu na wzrost ilości powietrza wchodzącego do cylindrów silnika.
Należy zauważyć, że w źródłach literackich wpływ turbosprężarki w zakresie charakterystyki dynamicznych gazu i termofizycznych przepływu gazowego rurociągu wydechowego jest niezwykle rzadki. Głównie w literaturze turbina turbiny turbina jest uważana za pomocą uproszczeń, jako element systemu wymiany gazu, która ma odporność hydrauliczną do przepływu gazów na wylocie cylindrów. Jednak jest oczywiste, że turbinę turbosprężarki odgrywa ważną rolę w tworzeniu przepływu gazów spalinowych i ma znaczący wpływ na hydrodynamiczne i termofizyczne cechy przepływu. W tej części omówiono wyniki badania wpływu turbosprężarki turbosprężarki na właściwości hydrodynamicznych i termofizycznych przepływu gazowego w rurociągu wydechowym silnika tłokowego.
Badania przeprowadzono na instalację eksperymentalną, która została wcześniej opisana w drugim rozdziale, główną zmianą jest instalacja turbosprężarki TKR-6 z turbiną promieniową osiową (figury 47 i 48).
Ze względu na wpływ presji gazów spalinowych w rurociągu wydechowym do przepływu pracy turbiny, wzorce zmian w tym wskaźniku są szeroko badane. Sprężony
Instalacja turbiny turbiny w rurociągu wydechowym ma silny wpływ na ciśnienie i natężenie przepływu w rurociągu wydechowym, który jest wyraźnie widoczny z wtyczki ciśnienia i natężenia przepływu w rurze wydechowej z turbosprężarką z rogu wału korbowego (Figury 49 i 50). Porównując te zależności z podobnymi zależnościami dla rurociągu wydechowego bez turbosprężarki w podobnych warunkach, można zauważyć, że instalacja turbosprężarki turbiny do rury wydechowej prowadzi do pojawienia się dużej liczby zmarszczek w całej wydajności wywołanej Działaniem elementów ostrzy (aparat dyszowy i wirnik) turbiny. Rysunek 48 - Ogólny rodzaj instalacji z turbosprężarką
Jeszcze jeden charakterystyczna cecha Zależności te są znaczącym wzrostem amplitudy wahań ciśnienia i znacznego zmniejszenia amplitudy wahań prędkości w porównaniu z wykonywaniem układu wydechowego bez turbosprężarki. Na przykład, przy częstotliwości rotacji wału korbowego 1500 minut, maksymalne ciśnienie gazu w rurociągu z turbosprężarką jest 2 razy wyższe, a prędkość wynosi 4,5 razy niższa niż w rurociągu bez turbosprężarki. Zwiększony ciśnienie i zmniejszenie ciśnienia i zmniejszenie Prędkość w rurociągu stopniowania jest spowodowana przez odporność utworzoną przez turbinę. Warto zauważyć, że maksymalna wartość ciśnienia w rurociągu turbosprężarki jest przesuwa się w stosunku do maksymalnej wartości ciśnienia w rurociągu bez turbosprężarki o do 50 stopni obrotu wału korbowego. Więc
Zależności lokalnego (1x \u003d 140 mm) nadmierne ciśnienie komputera i natężenie przepływu WX w rurociągu wydechowym okrągłym przekroju silnika tłokowego z turbosprężarką z kąta obrotu wału korbowego p nadciśnienie uwalniania p t \u003d 100 kPa dla różnych prędkości wału korbowego:
Stwierdzono, że w rurociągu wydechowym z turbosprężarką maksymalne wartości natężenia przepływu są niższe niż w rurociągu bez niego. Warto zauważyć, że w tym samym czasie moment osiągnięcia maksymalnej wartości natężenia przepływu w kierunku wzrostu wału wału korbowego jest charakterystyczna dla wszystkich trybów instalacji. W przypadku turbosprężarki stawka prędkości jest najbardziej wyraźna przy niskich prędkościach obrotu wału korbowego, która jest również charakterystyczna i w przypadku bez turbosprężarki.
Podobne cechy są charakterystyczne i zależne PX \u003d / (P).
Należy zauważyć, że po zamknięciu zaworu wydechowego prędkość gazu w rurociągu we wszystkich trybach nie zmniejsza się do zera. Instalowanie turbosprężarki turbosprężarki w rurociągu wydechowym prowadzi do wygładzania pulsacji natężenia przepływu we wszystkich trybach działania (zwłaszcza z początkową nadciśnieniem 100 kPa), zarówno podczas taktu wyjściowego, jak i po jego zakończeniu.
Warto zauważyć, że w rurociągu z turbosprężarką intensywność tłumienia wahań ciśnienia przepływu po zamknięciu zaworu wydechowego jest wyższa niż bez turbosprężarki
Należy założyć, że zmiany opisane powyżej zmian w zakresie charakterystyki dynamicznej gazu przepływu, gdy turbosprężarka jest instalowana w rurociągu wydechowym, przepływem przepływu w kanale wylotowym, co nieuchronnie powinno prowadzić do zmian w cechach termofizycznych proces wydania.
Ogólnie rzecz biorąc, zależność zmiany ciśnienia w rurociągu w DV z przełożonym jest zgodna z wcześniej uzyskanym.
Rysunek 53 przedstawia wykresy zależności przepływ masy G przez rurociąg wydechowy z prędkości obrotowej wału korbowego pod różnymi wartościami nadmiarowego ciśnienia P oraz konfiguracji układu wydechowego (z turbosprężarką i bez niego). Te grafika uzyskano przy użyciu techniki opisanej w.
Z wykresów pokazanych na Figurze 53 można zaobserwować, że dla wszystkich wartości początkowej nadciśnienia, szybkość przepływu masy G gazu w rurociągu wydechowym jest taka sama jak w przypadku TK i bez niego.
W niektórych rodzajach działania instalacji różnica cech wydatków nieznacznie przekracza błąd systematyczny, który ma około 8-10% w celu określenia natężenia przepływu masy. 0,0145 g. kg / s.
Do rurociągu z kwadratowym przekrojem
Układ wydechowy z funkcjami wyrzutami w następujący sposób. Gazy spalinowe do układu wydechowego pochodzą z cylindra silnika do kanału w głowicy cylindrowej 7, skąd przechodzą do kolektora wydechowego 2. W kolektorze wydechowej 2 rura wyrzucająca 4 jest zainstalowana, w którym powietrze jest dostarczane przez powietrze Electropneumoclap 5. Taka wykonanie umożliwia utworzenie obszaru wylotowego natychmiast za głowicą cylindrowej kanału.
W celu wyrzucania rurki nie powoduje znacznej odporności hydraulicznej w kolektorze wydechowej, jego średnica nie powinna przekraczać 1/10 średnicy tego kolektora. Jest to również konieczne, aby utworzyć tryb krytyczny w kolektorze wydechowym, a pojawi się blokowanie wyrzutnika. Położenie osi rury wyrzucającej w stosunku do osi kolektora wydechowego (ekscentryczność) w zależności od określonej konfiguracji układu wydechowego i trybu pracy silnika. W tym przypadku kryterium skuteczności jest stopień oczyszczania cylindra z gazów spalinowych.
Eksperymenty wyszukiwania wykazały, że wyładowanie (ciśnienie statyczne) utworzone w kolektorze wydechowej 2 przy użyciu rury wyrzucającej 4 powinno wynosić co najmniej 5 kPa. W przeciwnym razie wystąpi niewystarczające poziomowanie przepływu pulsacyjnego. Może to spowodować tworzenie prądów zasilających w kanale, co doprowadzi do zmniejszenia wydajności wyczyszczenia cylindra, a odpowiednio zmniejszyć moc silnika. Elektroniczna jednostka sterująca silnika 6 musi organizować działanie elektropneumoklapu 5, w zależności od prędkości obrotowej wału korbowego silnika. Aby zwiększyć wpływ wyrzutu na końcu wyjściowym rurki wyrzucającej 4, można zainstalować dyszę podskórną.
Okazało się, że maksymalne wartości natężenia przepływu w kanale wylotowym ze stałym wyrzucaniem jest znacznie wyższy niż bez niego (do 35%). Ponadto, po zamknięciu zaworu wydechowego w kanale wydechowym ze stałym wyrzutem, prędkość przepływu wyjściowego spada wolniej w porównaniu z tradycyjnym kanałem, co wskazuje na ciągłe czyszczenie kanału z gazów spalinowych.
Figura 63 przedstawia zależności lokalnego natężenia przepływu wolumetrycznego VX przez kanały wylotowe różnych konstrukcji z prędkości obrotowej wału korbowego p. Wskazują, że w całym zakresie częstotliwości rotacji wału korbowego w stałym wyrzuceniu, objętość Natężenie przepływu przez układ wydechowy wzrasta, co powinno prowadzić do najlepszego czyszczenia cylindrów z gazów spalinowych i wzrost mocy silnika.
W ten sposób badanie wykazało, że stosowanie stałej wyrzutu w układzie wydechowym w układzie wydechowym poprawia oczyszczanie gazu cylindra w porównaniu z tradycyjnymi systemami, stabilizując przepływ w układzie wydechowym.
Główne główne honory ta metoda Od sposobu hartowania pulsacji przepływu w kanale wydechowym silnika tłokowego, w wyniku stałej wyrzutu, powietrze przez rurę wyrzucającą jest dostarczany do kanału wydechowego tylko podczas taktu uwalniającego. Może to być wykonalne przez ustawienie elektronicznej jednostki sterującej silnika lub zastosowanie specjalnej jednostki sterującej, której diagram jest pokazany na rysunku 66.
Ten schemat opracowany przez autora (Rysunek 64) jest stosowany, jeśli niemożliwe jest zapewnienie kontroli procesu wyrzutu za pomocą jednostki sterującej silnika. Zasada działania takiego schematu polega na następujących, specjalne magnesy należy zainstalować na koła zamachowym silnika, muszą być zainstalowane specjalne magnesy, których położenie odpowiadałaby momentom otwierania i zamykania zaworów wylotowych silnika. Magnesy muszą być instalowane w różnych biegunach w stosunku do czujnika dwubiegunowego hali, co z kolei powinny znajdować się w bezpośrednim sąsiedztwie magnesów. Przejście obok magnesu czujnika, ustawione przez odpowiednio punktu otworu zaworów wydechowych, powoduje, że mały impuls elektryczny, który jest wzmocniony przez jednostkę amplifikacji sygnału 5, i jest podawany do elektropneumoklap, z których wnioski są podłączone do Wyjścia 2 i 4 jednostki sterującej, po czym się otwiera, a zaczyna się dostawa powietrza. Dzieje się tak, gdy drugi magnes biegnie obok czujnika 7, po czym zamyka elektropneumoklap.
Obraca się do danych eksperymentalnych, które uzyskano w zakresie częstotliwości rotacji wału korbowego p od 600 do 3000 minut. 1 z różnymi stałymi pinami nadciśnienia na uwalnianiu (od 0,5 do 200 kPa). W eksperymentach, sprężone powietrze o temperaturze 22-24 z rurką wyrzucającą otrzymaną z autostrady fabryki. Odchylenie (ciśnienie statyczne) do rury wyrzucającej w układzie wydechowym wynosiło 5 kPa.
Figura 65 przedstawia wykresy lokalnych zależnościami ciśnienia PX (Y \u003d 140 mm) i natężenie przepływu WX w rurociągu wydechowego okrągłego przekroju poprzecznego silnika tłokowego z okresowym wyrzucaniem kąt obrotu wału korbowego r pod Nadmierne ciśnienie № \u003d 100 kPa dla różnych częstotliwości rotacji wału korbowego.
Z tych wykresów widać, że w całej taktowej uwalniania znajduje się oscylację ciśnienia bezwzględnego na ścieżce dyplomowej, maksymalne wartości oscylacji ciśnienia osiągają 15 kPa, a minimum osiąga wyładowanie 9 kPa. Następnie, jak w klasycznej ścieżce dyplomowej okrągłym przekroju, wskaźniki te są odpowiednio 13,5 kPa i 5 kPa. Warto zauważyć, że maksymalna wartość ciśnienia jest obserwowana z prędkością wału korbowego 1500 minut. "1, z pozostałych sposobów działania silnika oscylacji ciśnienia nie osiągają takich wartości. Przypomnijmy. To w początkowej rurze Okrągły przekrój, monotonny wzrost amplitudy wahań ciśnienia obserwowano w zależności od zwiększenia częstotliwości rotacji wału korbowego.
Z wykresów natężenia przepływu gazu lokalnego przepływu gazu z rogu obrotu wału korbowego można zauważyć, że prędkości lokalne podczas obróbki uwalniania w kanale przy użyciu efektu okresowego wyrzutu jest wyższe niż w klasycznym kanale Okrągły przekrój poprzeczny we wszystkich trybach silnika. Wskazuje to na najlepsze czyszczenie kanału dyplomowego.
Rysunek 66, wykresy porównywania zależności objętościowego natężenia przepływu gazu z prędkości obrotowej wału korbowego w przekroju okrągłym przekroju bez wyrzutu oraz okrągły przekrój poprzeczny z okresowym wyrzucaniem w różnych nadciśnienia na kanale wejściowej wlotowej są rozpatrywane .
UDC 621.436.
Wpływ oporu aerodynamicznego układów spożywczych i wydechowych silników motoryzacyjnych na procesach wymiany gazu
L.v. Stolarzy, bp. Zhilkin, Yu.m. Brodow, N.i. Grigoriev.
W pracy przedstawiono wyniki badania eksperymentalnego wpływu oporności aerodynamicznej systemów spożywczych i wydechowych silniki tłokowe na procesach wymiany gazu. Eksperymenty przeprowadzono na modelach on-line silnika jednoprzyłupowego. Opisane są instalacje i sposoby prowadzenia eksperymentów. Przedstawiono zależności zmiany zmiany chwilowej prędkości i nacisku przepływu w ścieżkach powietrza gazowo-powietrznego z rogu rotacji wału korbowego. Dane otrzymano w różnych współczynnikach odporności układów spożywczych i wydechowych oraz różne częstotliwości obrotu wału korbowego. W oparciu o uzyskane dane wnioski zostały wykonane z dynamicznych cech procesów wymiany gazu w silniku różne warunki. Wykazano, że zastosowanie tłumika hałasu wygładza falowanie przepływu i zmienia charakterystykę przepływu.
Słowa kluczowe: silnik tłokowy, procesy wymiany gazu, dynamika procesu, pulsacja prędkości i ciśnienie przepływu, tłumik szumowy.
Wprowadzenie
Szereg wymagań dotyczy spożycia i wyników silników tłokowych spalania wewnętrznego, wśród których główny spadek hałasu aerodynamicznego i minimalnej odporności aerodynamicznej. Oba te wskaźniki są określone w połączeniu z konstrukcji elementu filtracyjnego, tłumików wlotowych i uwalniania, neutralizatorów katalitycznych, obecności przełożonego (sprężarka i / lub turbosprężarka), a także konfiguracji rurociągów wlotowych i wydechowych oraz charakter przepływu w nich. Jednocześnie istnieją praktycznie żadne dane dotyczące wpływu dodatkowych elementów systemów spożywczych i wydechowych (filtrów, tłumików, turbosprężarki) na dynamikę gazu w nich.
W tym artykule przedstawiono wyniki badania wpływu oporu aerodynamicznego układów spożywczych i wydechowych w procesach wymiany gazu w odniesieniu do silnika tłoka o wymiarze 8.2 / 7.1.
Rośliny eksperymentalne.
i system zbierania danych
Badania wpływu odporności aerodynamicznej systemów gazowych w procesach wymiany gazu w inżynierach tłokowych przeprowadzono na modelu symulacji wymiaru 4.2 / 7.1, napędzanego obrotem silnik asynchronicznyCzęstotliwość obrotu wału korbowego stosowała się w zakresie N \u003d 600-3000 Min1 z dokładnością ± 0,1%. Instalacja eksperymentalna jest opisana bardziej szczegółowo.
Na rys. 1 i 2 pokaż konfiguracje i rozmiary geometryczne wlotu i ścieżki wydechowej instalacji eksperymentalnej, a także lokalizację instalacji do pomiaru natychmiastowego
wartości średniej prędkości i ciśnienia przepływu powietrza.
W przypadku pomiarów natychmiastowych wartości ciśnienia w strumieniu (statycznym) w kanale PC czujnik ciśnienia GBP -10 był używany przez WIKA, której prędkość jest mniejsza niż 1 ms. Maksymalny średni średnia średnia średnia kwadratowa błąd pomiaru ciśnienia wynosiła ± 0,25%.
Aby określić chwilową pożywkę w części kanału przepływu powietrza, termoenemometry stałej temperatury oryginalnej konstrukcji, którego wrażliwy element był niszczącą nitką o średnicy 5 μm i długości 5 mm. Maksymalny średni średni średnia średnia-średniego błędu pomiaru prędkości WX wynosiła ± 2,9%.
Pomiar częstotliwości rotacji wału korbowego przeprowadzono przy użyciu miernika tachometrycznego składającego się z dysku zębatego zamocowanego na wale wału korbowego i czujnika indukcyjnego. Czujnik utworzył impuls napięcia przy częstotliwości proporcjonalnej do prędkości obrotowej wału. Zgodnie z tymi impulsami rejestrowano częstotliwość rotacji, ustalono położenie wału korbowego (kąt f) i moment przekazywania tłoka VMT i NMT.
Sygnały ze wszystkich czujników wprowadzono do konwertera analogowego do cyfrowego i przesyłane do komputera osobistego w celu dalszego przetwarzania.
Przed przeprowadzeniem eksperymentów przeprowadzono statyczne i dynamiczne kierowanie systemu pomiarowego w ogóle, co wykazało szybkość niezbędną do badania dynamiki procesów dynamicznych gazu w systemach wlotowych i wydechowych silników tłokowych. Średnia średnia średnia brud eksperymentów na temat efektu odporności aerodynamicznego powietrza gazowego systemy DVS. Procesy wymiany gazu były ± 3,4%.
Figa. 1. Konfiguracja i geometryczne rozmiary ścieżki wlotowej instalacji eksperymentalnej: 1 - głowica cylindra; Rura 2-suwakowa; 3 - Rura pomiarowa; 4 - czujniki termoanemometru do pomiaru natężenia przepływu powietrza; 5 - Czujniki ciśnienia
Figa. 2. Konfiguracja i geometryczne wymiary ścieżki wydechowej instalacji eksperymentalnej: 1 - głowica cylindra; 2 - działająca działka - rura dyplomowa; 3 - czujniki ciśnienia; 4 - Czujniki termoemetru
Efekt dodatkowych elementów dynamiki gazu w zakresie spożycia i procesów uwalniania badano z różnymi współczynnikami oporu systemu. Oporność została utworzona przy użyciu różnych filtrów wlotowych i zwolnienia. Tak więc, jako jeden z nich standardowy filtr samochodu lotniczego zastosowano z współczynnikiem oporu 7,5. Filtr tkanki o współczynniku oporu 32 został wybrany jako inny element filtrujący. Współczynnik oporu określono eksperymentalnie za pomocą statycznego oczyszczania w warunkach laboratoryjnych. Badania przeprowadzono również bez filtrów.
Wpływ odporności aerodynamicznej w procesie wlotowym
Na rys. 3 i 4 przedstawiają zależności natężenia przepływu powietrza i ciśnienia komputera w wlocie
lE od kąta obrotu wału korbowego F w różnych częstotliwościach rotacji i przy użyciu różnych filtrów wlotowych.
Ustalono, że w obu przypadkach (z tłumikiem, a bez) pulsacji ciśnienia i natężenia przepływu powietrza są najbardziej wyrażone przy dużej prędkości obrotu wału korbowego. W tym samym czasie w kanale wlotowym z tłumikiem hałasu maksymalna prędkość Przepływ powietrza, ponieważ należy się spodziewać, mniej niż w kanale bez niego. Większość
m\u003e x, m / s 100
Otwarcie 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111
Zawór jeepujący 1 111 II TI. [Zocrytir. . 3.
§ p * ■ -1 * £ l
// 11 "S '11 III 1
540 (r. GOME. P.K.Y. 720 VMT NMT
1 1 Otwarcie -gbepskid-! Zawór A L 1 G 1 1 Zamknięty ^
1 HDC. Zawór BPCSKNEO "X 1 1
|. | A J __ 1 \\ _ MJ Y T-1 1 K / 1 ^ V / / "G) y / / L / L" PC-1 \\ __ V / -
1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1
540 (r. Cyro. P.K .. 720 VMT Nmt
Figa. 3. Zależność prędkości powietrza WX w kanale wlotowym z kąt obrotu wału wału korbowego w różnych częstotliwościach obrotu wału korbowego i różnych elementów filtrujących: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardowy filtr powietrza; 3 - Filtr tkaniny
Figa. 4. Zależność ciśnienia komputera w kanale wlotowym z kąt obrotu wału korbowego F przy różnych częstotliwościach obrotu wału korbowego i różnych elementów filtrujących: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardowy filtr powietrza; 3 - Filtr tkaniny
był jasno objawiony o wysokich częstotliwościach rotacji wału korbowego.
Po zamknięciu zaworu wlotowego, ciśnienie i prędkość przepływu powietrza w kanale w ramach wszystkich warunków nie stają się równe zero, a niektóre ich wahania są obserwowane (patrz rys. 3 i 4), co jest również charakterystyczne dla wydania proces (patrz poniżej). Jednocześnie instalacja tłumika hałasu wlotowego prowadzi do zmniejszenia pulsacji ciśnienia i prędkości przepływu powietrza w ramach wszystkich warunków zarówno podczas procesu wlotowego, jak i po zamknięciu zaworu wlotowego.
Wpływ aerodynamicznego
odporność na proces wydania
Na rys. 5 i 6 przedstawia zależności natężenia przepływu powietrza WX i komputera ciśnieniowego w wylocie z kąta obrotu formularza wału korbowego w różnych częstotliwościach obrotowych i przy użyciu różnych filtrów uwalniających.
Badania przeprowadzono dla różnych częstotliwości obrotu wału korbowego (od 600 do 3000 min1) w różnych tłuszczu na uwalnianiu PI (od 0,5 do 2,0 bar) bez cichego hałasu, a jeśli jest on przedstawiony.
Ustalono, że w obu przypadkach (z tłumikiem i bez) pulsacji natężenia przepływu powietrza, najbardziej jasno objawione w niskich częstotliwościach rotacji wału korbowego. W tym przypadku wartości maksymalnego natężenia przepływu powietrza pozostają w kanale wydechowym za pomocą tłumika
merilly tak samo jak bez niego. Po zamknięciu zaworu wydechowego natężenie przepływu powietrza w kanale w ramach wszystkich warunków nie staje się zero, a niektóre wahania prędkości obserwuje się (patrz fig. 5), co jest charakterystyczne dla procesu wlotowego (patrz wyżej). Jednocześnie instalacja tłumika hałasu na uwalnianiu prowadzi do znacznego wzrostu pulsacji natężenia przepływu powietrza w każdych warunkach (zwłaszcza w Ry \u003d 2,0 bar) zarówno podczas procesu zwalniania, jak i po zamknięciu zaworu wydechowego .
Należy zauważyć odwrotny wpływ oporu aerodynamicznego na cechy procesu wlotowego w silniku, gdzie filtr powietrza Działanie pulsacji w procesie wlotowym i po zamknięciu zaworu wlotowego były obecne, ale były one wyraźnie szybsze niż bez niego. W tym przypadku obecność filtra w systemie wlotowym doprowadziła do zmniejszenia maksymalnego natężenia przepływu powietrza i osłabienia dynamiki procesu, który jest konsekwentny dobrze z wcześniej uzyskanymi wynikami w pracy.
Wzrost rezystancji aerodynamicznej układu wydechowego prowadzi do pewnego wzrostu maksymalnych ciśnień w procesie uwalniania, a także przemieszczenie szczytów dla NMT. W takim przypadku można zauważyć, że instalacja tłumika hałasu wyjściowego prowadzi do zmniejszenia pulsacji ciśnienia przepływu powietrza w warunkach wszystkich warunków zarówno podczas procesu produkcji, jak i po zamknięciu zaworu wydechowego.
hy. m / s 118 100 46 16
1 do. T «AIA K T 1 Zamknięcie zaworu MPSKAL
Otwarcie IPICAL |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1
"" "і | y і / ~ ^
540 (P, Grab, P.K.y. 720 Nmt Nmt
Figa. 5. Zależność prędkości powietrza WX w wylocie z kąta obrotu wału wału korbowego w różnych częstotliwościach obrotu wału korbowego i różnych elementów filtrujących: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardowy filtr powietrza; 3 - Filtr tkaniny
Px. 5pr 0,150.
1 1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 II 1 1 L "A 11 1 1 / 1." i II 1 1
Otwarcie |. Yypzskskaya 1 іклапана Л7 1 h і _ / 7 / ", G S 1 H Zamknięcie Bittseast G / CGTї Alan -
c- "1 1 1 1 1 і 1 l л / і і і h / 1 1
540 (p, trumna, pk6. 720
Figa. 6. Zależność komputera ciśnieniowego w wylocie z kąta obrotu wału korbowego F przy różnych częstotliwościach obrotu wału korbowego i różnych elementów filtrujących: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardowy filtr powietrza; 3 - Filtr tkaniny
W oparciu o przetwarzanie zmian zależności w natężeniu przepływu dla oddzielnego taktu, względna zmiana objętościowego przepływu powietrza Q została obliczona przez kanał wydechowy, gdy tłumik jest umieszczony. Ustalono, że przy niskiej nadciśnienia na uwalnianiu (0,1 MPa) konsumpcja Q w układzie wydechowym z tłumikiem jest mniej niż w systemie bez niego. W tym samym czasie, jeśli przy częstotliwości obrotu wału korbowego 600 min-1, różnica ta wynosiła około 1,5% (która znajduje się w błędzie), a następnie z n \u003d 3000 min4 ta różnica osiągnęła 23%. Wykazano, że dla wysokiej nadciśnienia 0,2 MPa obserwowano przeciwną tendencję. Objętość przepływ powietrza przez kanał wydechowy z tłumikiem był większy niż w systemie bez niego. Jednocześnie, przy niskich częstotliwościach rotacji wału korbowego, przekroczono to 20%, a dzięki N \u003d 3000 min1 - 5%. Według autorów taki wpływ można wyjaśnić pewne wygładzanie pulsacji natężenia przepływu powietrza w układzie wydechowym w obecności cichego hałasu.
Wniosek
Przeprowadzone badanie wykazało, że silnik wlotowy spalania wewnętrznego jest znacznie pod wpływem aerodynamicznego odporności ścieżki wlotowej:
Wzrost rezystancji elementu filtrujący wygładzi dynamikę procesu napełniania, ale jednocześnie zmniejsza natężenie przepływu powietrza, co odpowiada współczynnikom napełniającym;
Efekt filtra jest wzmocniony wraz ze wzrostem częstotliwości rotacji wału korbowego;
Wartość progowa współczynnika rezystancji filtra (około 50-55), po czym jego wartość nie wpływa na natężenie przepływu.
Wykazano, że aerodynamiczna odporność układu wydechowego znacząco wpływa również na dynamiczne i materiały eksploatacyjne gazu i materiałów eksploatacyjnych:
Zwiększenie odporności hydraulicznej układu wydechowego w DVS tłoków prowadzi do wzrostu pulsacji natężenia przepływu powietrza w kanale wydechowym;
Dzięki niskiej nadciśnienia na uwalnianiu w systemie z cichym hałasem jest zmniejszenie przepływu objętościowego przez kanał wydechowy, podczas gdy na wysokim RY - Wręcz przeciwnie, wzrasta w porównaniu z układem wydechowym bez tłumika.
Zatem uzyskane wyniki mogą być stosowane w praktyce inżynierskiej, aby optymalnie wybrać cechy tłumików wlotowych i wykupów, które mogą zapewnić
wpływ na wypełnienie cylindra świeżego ładunku (współczynnik napełniania) i jakość czyszczenia cylindra silnika od gazów spalinowych (współczynnik gazu resztkowego) na niektórych szybkich trybach pracy silnika tłokowego.
Literatura
1. Draganov, B.H. Budowa spożywczych i wydechowych kanałów silników spalinowych wewnętrznych / B.KH. Draganov, Mg. Kruglov, V. S. Obukhov. - Kijów: Odwiedź szkołę. Głowa Ed, 1987. -175 p.
2. Silniki spalania wewnętrznego. W 3 kN. Kn. 1: Teoria przepływów pracy: badania. / V.N. Lou-Kanin, K.a. Morozov, A.S. Khachyan i in.; Ed. V.N. Lukanina. - m.: Wyższy. Shk., 1995. - 368 p.
3. Champraozs, B.a. Wewnętrzne silniki spalania: teoria, modelowanie i obliczanie procesów: badania. W trakcie "Teoria przepływów pracy i modelowanie procesów w silnikach spalinowych wewnętrznych" / B.A. Chamolaoz, M.F. Faraplatov, V.v. Clementev; Ed. Zamek DEAT. Nauka Federacji Rosyjskiej B.A. Champraprazov. - Chelyabinsk: Suursu, 2010. -382 p.
4. Nowoczesne podejścia do stworzenia silników wysokoprężnych do samochodów osobowych i małych spokój
zovikov / a. Blinov, P.a. Golubev, Yu.e. Dragan i in.; Ed. V. S. PEPONOVA I A. M. MINEYEV. - m.: Nic "Inżynier", 2000. - 332 p.
5. Eksperymentalne badania procesów dynamicznych gazu w systemie wlotowym silnika tłoka / B.P. Zhokkin, L.v. Stolarze, S.a. Korzh, I.d. Larionov // inżynieria. - 2009.-№ 1. - P. 24-27.
6. W sprawie zmiany dynamiki gazu procesu uwalniania w silniku tłokowym w instalacji tłumika / L.v. Stolarzy, bp. Zhokkin, A.v. Krzyż, D.L. Padalak // Biuletyn Akademii Nauk Wojskowych. -2011. - № 2. - P. 267-270.
7. Pat. 81338 RU, MPK G01 P5 / 12. Temperatura mechaniczna termiczna stałej temperatury / S.n. POCHOV, L.V. Stolarzy, bp. Vilkin. - nr 2008135775/22; Etap. 09/03/2008; opublikować. 03/10/2009, Bul. № 7.
1W tym artykule omówiono ocenę wpływu rezonatora na wypełnienie silnika. W przykładzie tego przykładu proponowano rezonator - objętość równa cylindra silnika. Geometria układu wlotowego wraz z rezonatorem został importowany do programu FlowVision. Modyfikacja matematyczna przeprowadzono biorąc pod uwagę wszystkie właściwości ruchomego gazu. Aby oszacować natężenie przepływu przez system wlotowy, szacunki natężenia przepływu w systemie i względne ciśnienie powietrza w szczelinie zaworowej przeprowadzono symulację komputerową, która wykazała skuteczność wykorzystania dodatkowej pojemności. Ocena natężenia przepływu przez szczelinę zaworu, prędkość przepływu, przepływu, ciśnienia i gęstości przepływu standardowego, ulepszonego i wlotowego systemu z rexiver oceniono. Jednocześnie masa przychodzącego powietrza wzrasta, natężenie przepływu przepływu jest zmniejszona, a gęstość powietrza wchodzącego do zwiększenia cylindra, co jest korzystnie odzwierciedlone na wyjściowych telewizorach telewizyjnych.
wlotny
rezonator
wypełnienie cylindra
modelowanie matematyki
ulepszony kanał.
1. Jolobov L. A., Dydykin A. M. Modelowanie matematyczne procesów wymiany gazowej DVS: monografia. N.n.: Ngsha, 2007.
2. DYDYSKIN A. M., Z Badania Gazodynamiczne Metody Modelowania numerycznego // ciągników i maszyn rolniczych. 2008. № 4. P. 29-31.
3. Pritr D. M., turecki V. A aeromechanika. M.: Oborongiz, 1960.
4. Khaylov M. A. obliczone równanie fluktuacji ciśnienia w rurze ssącej silnika spalinowego // TR. Cyram. 1984. Nr 152. str.64.
5. Sonkin V. I. Badanie przepływu powietrza przez szczelinę zawór // TR. NAS. 1974. Wydanie 149. Str. 21-38.
6. Samsky A. A., Popov Yu. P. Różnica metod rozwiązywania problemów dynamiki gazu. M.: Science, 1980. Str.352.
7. Rudoy B. P. Stosowany dynamika gazu bezstacji: samouczek. UFA: UFA Aviation Institute, 1988. Str.184.
8. Malivanov M.v., Khmelev R. N. na temat rozwoju matematycznego i oprogramowania do obliczania procesów dynamicznych gazu w DVS: materiały z międzynarodowej konferencji naukowej i praktycznej IX. Vladimir, 2003. P. 213-216.
Wielkość momentu obrotowego silnika jest proporcjonalna do masa powietrza, przypisywana częstotliwości rotacji. Zwiększenie napełniania cylindra silnika benzyny, poprzez modernizację ścieżki wlotowej, doprowadzi do wzrostu ciśnienia końca spożycia, ulepszoną tworzeniem mieszania, wzrost wskaźników technicznych i ekonomicznych operacji silnika i spadek w toksyczności gazów spalinowych.
Podstawowe wymagania dotyczące ścieżki wlotowej są zapewnienie minimalnej odporności na wlot i jednolity rozkład mieszaniny palnej przez cylindry silnika.
Zapewnienie minimalnej odporności na wlot można osiągnąć, eliminując chropowatość wewnętrznych ścianek rurociągów, a także ostre zmiany w kierunku przepływu i wyeliminować nagłe luki i rozszerzenia przewodu.
Znaczący wpływ na wypełnienie cylindra zapewnia różne rodzaje wzmocnienia. Najprostszym rodzajem lepszym jest użycie dynamiki przychodzącego powietrza. Duża objętość odbiornika częściowo tworzy efekty rezonansowe w określonym zakresie prędkości obrotowej, co prowadzi do poprawy napełniania. Jednakże mają jednak w rezultacie dynamiczne wady, na przykład odchylenia w składzie mieszaniny z szybką zmianą obciążenia. Prawie idealny przepływ momentu obrotowego zapewnia, że \u200b\u200brura wlotowa przełącza się, w którym, na przykład, w zależności od obciążenia silnika, prędkość obrotowa i położenie przepustnicy są możliwe odmiany:
Długość rury pulsacji;
Przełącznik między rurami pulsującymi o różnych długościach lub średnicy;
- selektywne wyłączenie oddzielnej rury jednego cylindra w obecności dużej ilości ich;
- Przełączanie głośności odbiornika.
W rezonansowym przełożonym z grupy cylindrowej o tym samym przedziale flagowym przymocuj krótkie rury do odbiornika rezonansowego, które są połączone przez rury rezonansowe z atmosferą lub z odbiornikiem gromadzenia działającym jako rezonator Gölmgolts. Jest to kulisty statek z otwartą szyją. Powietrze w szyi jest masa oscylacyjna, a objętość powietrza w naczyniu odgrywa rolę elastycznego elementu. Oczywiście, takie separację jest prawdziwe tylko w przybliżeniu, ponieważ niektóre powietrze w jamie ma odporność bez inercyjnej. Jednak z wystarczająco dużą wartością obszaru otworu do obszaru przekroju wnęki, dokładność takiego przybliżenia jest dość zadowalająca. Główną częścią energii oscylacyjnej kinetycznej koncentruje się na szyi rezonatora, gdzie prędkość oscylacyjna cząstek powietrza ma największą wartość.
Rezonator wlotowy jest ustalany między przepustnicą a cylindrem. Zaczyna działać, gdy przepustnica jest wystarczająco pokryta, aby jego odporność hydrauliczna była porównywalna z odpornością kanału rezonatora. Gdy tłok porusza się, palna mieszanina wchodzi do cylindra silnika nie tylko z przepustnicy, ale także z zbiornika. Z zmniejszeniem próżni, rezonator zaczyna ssać palną mieszaninę. Spowoduje to śledzenie tej samej części i dość dużą, odwrotną wyrzut.
Artykuł analizuje ruch przepływu w kanale wlotowym silnika 4-suwowego silnika benzynowego przy znamionowej częstotliwości obrotowej wału korbowego na przykładzie silnika Vaz-2108 przy prędkości obrotowej wału korbowego n \u003d 5600min-1.
To zadanie badawcze zostało rozwiązane przez matematyczny sposób za pomocą pakietu oprogramowania do modelowania procesów hydraulicznych. Symulacja została przeprowadzona przy użyciu pakietu oprogramowania Flowvision. W tym celu geometria uzyskano i importowano (w ramach geometrii jest rozumiany w wewnętrznych objętościach silnika - rur spożywczych i wydechowych, atramancji cylindra) przy użyciu różnych standardowych formatów plików. Umożliwia to SAPR SolidWorks stworzenie obszaru rozliczeniowego.
W obszarze obliczeniowym jest rozumiany jako objętość, w którym równa się równania modelu matematycznego i obramowania objętości, w którym określane są warunki graniczne, a następnie utrzymywać otrzymaną geometrię w formacie obsługiwanym przez przepływową i używać go podczas tworzenia Nowa obliczona opcja.
Ten zadanie użyto ASCII, format binarny, w przedłużeniu STL, wpisz stereolitografiaformat z tolerancją kątową o 4,0 stopni i odchylenia 0,025 metrów w celu poprawy dokładności wynikowych wyników modelowania.
Po otrzymaniu trójwymiarowego modelu obszaru rozliczeniowego ustawiony jest model matematyczny (zestaw przepisów zmian w fizycznych parametrach gazu do tego problemu).
W tym przypadku, w niewielkiej liczbie Reynolds wykonuje się zasadniczo podsonicznie podsonicznie podsonicznego, który jest opisany przez system burzliwego przepływu w pełni ściśliwy gazu przy użyciu standardowej K-E modelu turbulencji. Ten model matematyczny jest opisany przez system składający się z siedmiu równań: dwa równania Naviera - Stokes, równania ciągłości, energii, stan idealnego gazu, transferu masowego i równania dla energii kinetycznej turbulentnych zmarszczk.
(2)
Równanie energetyczne (kompletny entalpia)
Równanie stanu idealnego gazu:
Burbulende komponenty są związane z pozostałymi zmiennymi poprzez burzliwą wartość lepkości, która jest obliczana zgodnie ze standardowym modelem turbulencji K-ε.
Równania dla k i ε
turbulentna lepkość:
stałe, parametry i źródła:
(9)
(10)
σk \u003d 1; σε \u003d 1,3; Cμ \u003d 0,09; Cε1 \u003d 1,44; Cε2 \u003d 1,92.
Substancją roboczą w procesie wlotowym jest w tym przypadku powietrze, uważany za doskonały gaz. Początkowe wartości parametrów są ustawione dla całego obszaru rozliczeniowego: temperatura, stężenie, ciśnienie i prędkość. W przypadku ciśnienia i temperatury początkowe parametry są równe odniesienia. Prędkość wewnątrz obliczonego obszaru w kierunkach X, Y, Z wynosi zero. Zmienna temperatura i ciśnienie w przepływie są reprezentowane przez względne wartości, których wartości bezwzględne są obliczane według wzoru:
fa \u003d f + fref, (11)
tam, gdzie fa jest wartością bezwzględną zmiennej, f jest obliczoną względną wartością zmiennej, fref - wartość odniesienia.
Warunki graniczne są określone dla każdej z obliczonych powierzchni. W warunkach granicznych konieczne jest zrozumienie kombinacji równań i przepisów charakterystycznych dla powierzchni obliczonej geometrii. Warunki graniczne są niezbędne do określenia interakcji obszaru rozliczeniowego i modelu matematycznego. Na stronie dla każdej powierzchni wskazuje określony rodzaj stanu granicznego. Rodzaj stanu granicznego jest zainstalowany na Windows Input Wejście Wejście - bezpłatny wpis. Pozostałe elementy - związanie na ścianie, które nie odpuszczają i nie przesyłają obliczonych parametrów bieżącego obszaru. Oprócz wszystkich powyższych warunków brzegowych konieczne jest uwzględnienie warunków granicznych na elementach ruchomych zawartych w wybranym modelu matematycznym.
Części ruchome obejmują zawór wlotowy i wydechowy, tłok. W granicach elementów ruchomych okreśrzymy rodzaj stanu granicznego ściany.
Dla każdego z ruchomych organów ustawiony jest prawo ruchu. Zmiana stawki tłokowej zależy od formuły. Aby określić przepisy ruchu zaworu, krzywe podnoszenia zaworów zostały usunięte w 0,50 z dokładnością 0,001 mm. Następnie obliczono prędkość i przyspieszenie ruchu zaworu. Uzyskane dane są konwertowane na biblioteki dynamiczne (czas - prędkość).
Kolejnym etapem procesu symulacji jest generowanie sieci obliczeniowej. FlowVision wykorzystuje lokalnie adaptacyjną sieć obliczeniową. Początkowo powstaje początkowa siatka obliczeniowa, a następnie określone są kryteria siatki szlifierskiej, zgodnie z którym przepływowo rozpada komórki początkowej sieci do pożądanego stopnia. Dostosowanie jest wykonane zarówno w objętości kanałów kanałów, jak i ścian cylindrów. W miejscach z możliwą maksymalną prędkością powstaje adaptacja z dodatkowym szlifowaniem siatki obliczeniowej. Dzięki objętości, szlifowanie przeprowadzono do 2 poziomów w komorze spalania i do 5 poziomów w szczelinach zaworowych, wzdłuż ścianek cylindra, adaptacja została wykonana do 1 poziomu. Jest to konieczne, aby zwiększyć etap integracji czasu z ukrytym metodą obliczania. Wynika to z faktu, że etap czasu jest zdefiniowany jako stosunek wielkości komórki do maksymalnej prędkości w nim.
Przed rozpoczęciem obliczania utworzonej opcji należy określić parametry modelowania numerycznego. Jednocześnie czas kontynuowania obliczeń jest równy jednym pełnym cyklu działania silnika, 7200 pk., Liczba iteracji i częstotliwość zapisywania tych opcji obliczeniowych. W celu późniejszego przetwarzania zachowane są pewne etapy obliczeń. Ustaw czas i opcje procesu obliczeniowego. To zadanie wymaga ustawienia kroku czasowego - metodą wyboru: ukryty schemat o maksymalnym etapie 5E-004C, wyraźna liczba CFL - 1. Oznacza to, że krok czas określa sam program, w zależności od konwergencji równań ciśnienia samo.
Postprocessor jest skonfigurowany, a parametry wizualizacji wyników są zainteresowane. Symulacja umożliwia uzyskanie wymaganych warstw wizualizacji po zakończeniu głównego obliczenia, na podstawie etapów obliczeniowych pozostały z określoną częstotliwością. Ponadto Postprocessor umożliwia przesyłanie wynikowych wartości liczbowych parametrów procesu w ramach badania w postaci pliku informacyjnego do zewnętrznych elektronicznych redaktorów tabeli i uzyskanie zależności czasu takich parametrów jak prędkość, zużycie, ciśnienie itd.
Figura 1 przedstawia instalację odbiornika na kanale wlotowym DVS. Objętość odbiornika jest równa objętości jednego cylindra silnika. Odbiornik jest ustawiony jak najbliżej kanału wlotowego.
|
|
|
Figa. 1. Ulepszony obszarem rozliczeniowym odbiorcy w Cadsolidworks |
Częstotliwość własnej rezonatora Helmholtza jest:
(12)
gdzie f jest częstotliwością, Hz; C0 - prędkość dźwięku w powietrzu (340 m / s); S - dziura przekrój, m2; L jest długością rury, m; V oznacza objętość rezonatora, m3.
Dla naszego przykładu mamy następujące wartości:
d \u003d 0,032 m, S \u003d 0,00080384 m2, V \u003d 0,000422267 M3, L \u003d 0,04 m.
Po obliczeniu f \u003d 374 Hz, co odpowiada prędkości obrotowej wału korbowego n \u003d 5600min-1.
Po ustawieniu obliczonej opcji i po ustawieniu parametrów symulacji numerycznej otrzymano następujące dane: natężenie przepływu, prędkość, gęstość, ciśnienie, temperatura zasilania gazu w kanale wlotowym intensywności obrotu wału korbowego.
Od przedstawionego wykresu (rys. 2), pod względem przepływu przepływu w szczelinie zaworu, jasne jest, że aktualizowany kanał z odbiornikiem ma maksymalne materiały eksploatacyjne. Wartość konsumpcyjna jest wyższa niż 200 g / s. Wzrost obserwuje się na 60 G.p.k.v.
Ponieważ otwarcie zaworu wlotowego (348 g.k.v.) natężenie przepływu (rys. 3) zaczyna rosnąć od 0 do 170 m / s (w zmodernizowanym kanale wlotowym 210 m / s, z odbiornikami -190m / s) w interwale Do 440-450 GKV W kanale z odbiornikiem wartość prędkości jest wyższa niż w standardowym około 20 m / s od 430-440. P.K.V. Wartość numeryczna kanału w kanale z odbiornikiem jest znacznie bardziej niż ulepszony kanał wlotowy, podczas otworu zaworu wlotowego. Następnie istnieje znaczne zmniejszenie natężenia przepływu, do zamknięcia zaworu wlotowego.
|
|
|
|
Figa. 2. Zużycie przepływu gazu w szczelinie zaworowej dla kanałów standardu, ulepszony iz odbiornikiem w N \u003d 5600 Min-1: 1 - Standard, 2 - ulepszony, 3 - ulepszony z odbiornikiem |
Figa. 3. Natężenie przepływu przepływu w szczelinie zaworowej dla kanałów standardu, ulepszony i z odbiornikiem w N \u003d 5600 Min-1: 1 - Standard, 2 - ulepszony, 3 - ulepszony z odbiornikiem |
Ze względnych wykresów ciśnieniowych (rys. 4) (ciśnienie atmosferyczne, p \u003d 101000 PA jest odbierane dla zera), wynika, że \u200b\u200bwartość ciśnienia w ulepszonym kanale jest wyższa niż w normie, o 20 kPa przy 460-480 GP. Kv. (powiązany z dużą wartością szybkości przepływu). Począwszy od 520 g.k.v. Wartość ciśnienia jest wyrównana, której nie można powiedzieć o kanale z odbiornikiem. Wartość ciśnienia jest wyższa niż w standardowym, o 25 kPa, począwszy od 420-440 gp.k.v. do zamknięcia zaworu wlotowego.
|
|
|
|
Figa. 4. Ciśnienie przepływu w standardzie, ulepszone i kanał z odbiornikiem w N \u003d 5600 Min-1 (1 - Kanał standardowy, 2 - Udoskonalony kanał, 3 - ulepszony kanał z odbiornikiem) |
Figa. 5. Gęstość przepływu w standardzie, ulepszona i kanał z odbiornikiem w N \u003d 5600 Min-1 (1 - kanał standardowy, 2 - ulepszony kanał, 3 - ulepszony kanał z odbiornikiem) |
Gęstość przepływu w obszarze luki zaworu pokazano na FIG. pięć.
W ulepszonym kanale z odbiornikiem wartość gęstości wynosi poniżej 0,2 kg / m3 począwszy od 440 g.k.v. W porównaniu ze standardowym kanałem. Jest to związane z szybkościami wysokiego ciśnienia i przepływu gazu.
Z analizy wykresów można narysować następujące wniosek: Kanał ulepszonej formy zapewnia lepsze wypełnienie cylindra ze świeżym ładunkiem ze względu na zmniejszenie odporności hydraulicznej kanału wlotowego. Wraz ze wzrostem prędkości tłoka w momencie otwarcia zaworu wlotowego, formularz kanału nie wpływa znacząco na szybkość, gęstość i ciśnienie wewnątrz kanału wlotowego, wyjaśniono fakt, że w tym okresie wskaźniki procesów wlotowych są głównie W zależności od prędkości tłoka i obszaru gniazda zaworu (tylko kształt kanału wlotowego zmieniono w tym obliczenia), ale wszystko zmienia się dramatycznie w momencie spowolnienia ruchu tłoka. Opłata w kanale standardowym jest mniej obojętna i bardziej silniejsza "rozciągliwość" wzdłuż długości kanału, który w krumieniu daje mniej napełniania cylindra w momencie zmniejszenia prędkości ruchu tłokowego. Do zamknięcia zaworu przepływy w ramach mianownika uzyskanego natężenia przepływu (tłok daje początkowe natężenie przepływu objętościowej objętości, ze spadkiem prędkością tłoka, komponent bezwładności przepływu gazu ma znaczącą rolę na wypełnieniu. Potwierdza to wyższe wskaźniki prędkości, ciśnienie.
W kanale wlotowym z odbiornikiem, ze względu na dodatkowe zjawiska i rezonansowe, w cylindrze DVS jest znacznie duża masa mieszanki gazowej, która zapewnia wyższe wskaźniki techniczne operacji DVS. Wzrost wzrostu na koniec wlotu będzie miało znaczący wpływ na zwiększenie wydajności technicznych i ekonomicznych i środowiskowych prac DVS.
Recenzenci:
Gadsa Alexander Nikolaevich, doktora Uniwersytetu Technicznego, profesor Departamentu Silników cieplnych i Instalacji Energetycznych Uniwersytetu Państwowego Vladimira w Ministerstwie Edukacji i Nauki, Vladimir.
Kulchitsky Aleksey Ramovich, D.N., profesor, zastępcy dyrektorowy projektant LLC VMTZ, Vladimir.
Odniesienie bibliograficzne
Jolobov L. A., Suvorov E. A., Vasiew I. Efekt dodatkowej mocy w systemie wlotowym do napełniania DVS // Nowoczesne problemy nauki i edukacji. - 2013. - № 1;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id\u003d8270 (data obsługi: 25.11.2019). Przynosimy do swojej uwagi Czasopisma Publikując w Wydawnictwie "Akademia Nauk przyrodniczych"
Wyślij dobrą pracę w bazie wiedzy jest proste. Użyj poniższego formularza
Studenci, studiach studentów, młodych naukowców, którzy korzystają z bazy wiedzy w swoich badaniach i pracach, będą ci bardzo wdzięczni.
Wysłane przez http://www.allbest.ru/
Wysłane przez http://www.allbest.ru/
Federalna Agencja Edukacji
GU VPO "Ural State Technical University - UPI imieniem pierwszego prezydenta Rosji B.N. Yeltsin "
W przypadku praw manuskryptu
Praca dyplomowa
dla stopnia kandydata nauk technicznych
Dynamika gazu i lokalny transfer ciepła w systemie dolotowym silnika tłoka
Stolarze Leonid Valerevich.
Doradca naukowy:
publiczność lekarza fizyko-matematyczna,
profesor Zhilkin B.P.
Ekaterinburg 2009.
system dolotowy do dynamiki gazu tłokowego
Teza składa się z administracji, pięciu rozdziałów, wniosków, listy odniesień, w tym 112 nazw. Jest ustawiony na 159 stronach wybierania komputera w programie MS Word i jest wyposażony w tekst 87 rysunków i 1 tabeli.
Słowa kluczowe: dynamika gazu, silnik tłokowy, system wlotowy, profilowanie poprzeczne, materiały eksploatacyjne, lokalny transfer ciepła, natychmiastowy lokalny współczynnik wymiany ciepła.
Przedmiotem badania był niezmienny przepływ powietrza w układzie wlotowym silnika tłokowego spalania wewnętrznego.
Celem pracy jest ustanowienie wzorców zmian w zakresie charakterystyki dynamicznych i termicznych procesu wlotowego w silniku spalinowym tłokowym z czynników geometrycznych i reżimowych.
Pokazano, że umieszczając profilowane wkładki, możliwe jest porównanie z tradycyjnym kanałem stałej rundy, aby uzyskać szereg zalet: wzrost objętości przepływu powietrza wchodzącego do cylindra; Wzrost stromości zależności V na liczbę obrotów wału korbowego N w zakresie częstotliwości obrotowej w "trójkątnej" wkładce lub linearyzacji wydatków charakterystycznych w całym zakresie liczb obrotowych wału, jak Dzięki tłumienia pulsacji przepływu powietrza o wysokiej częstotliwości w kanale wlotowym.
Istotne różnice w wzorach zmiany współczynników współczynników wymiany ciepła z prędkości W stacjonarnej i ustalono pulsujący przepływ powietrza w systemie wlotowym DVS. Zbliżanie danych eksperymentalnych uzyskano równania do obliczania lokalnego współczynnika przenikania ciepła w przewodzie wlotowym FEA, zarówno dla płynięcia stacjonarnego, jak i do dynamicznego przepływu pulsującego.
Wprowadzenie
1. Stan problemu i ustalanie celów badania
2. Opis metod instalacji i pomiarów eksperymentalnych
2.2 Pomiar prędkości obrotowej i rogu obrotu wału korbowego
2.3 Pomiar natychmiastowego zużycia powietrza ssącego
2.4 System pomiaru chwilowego współczynnika transferu ciepła
2.5 System zbierania danych
3. Proces wprowadzania dynamiki gazu i materiałów eksploatacyjnych w silniku spalania wewnętrznego w różnych konfiguracjach systemu spożycia
3.1 Dynamika gazu procesu wlotowego bez uwzględnienia efektu elementu filtrującego
3.2 Wpływ elementu filtrującego na dynamikę gazu procesu dolotowego w różnych konfiguracjach systemów wlotowych
3.3 Materiały eksploatacyjne i analiza widmowa procesu wlotowego z różnymi konfiguracjami systemu wlotu z różnymi elementami filtru
4. Przenoszenie ciepła w kanale wlotowym silnika tłoka spalania wewnętrznego
4.1 Kalibracja systemu pomiarowego w celu określenia lokalnego współczynnika przenikania ciepła
4.2 Lokalny współczynnik wymiany ciepła w kanale wlotowym silnika spalinowego w trybie szpitalnym
4.3 Natychmiastowy lokalny współczynnik przenikania ciepła w kanale wlotowym silnika spalinowego
4.4 Wpływ konfiguracji systemu wlotowego silnika spalania wewnętrznego na natychmiastowy lokalny współczynnik wymiany ciepła
5. Pytania do praktycznego zastosowania wyników pracy
5.1 Konstrukcja konstrukcyjna i technologiczna
5.2 oszczędność energii i zasobów
Wniosek
Bibliografia
Lista podstawowych oznaczeń i skrótów
Wszystkie symbole są wyjaśnione, gdy są najpierw używane w tekście. Poniżej znajduje się tylko lista tylko najbardziej eksploatacyjnych oznaczeń:
d -Diametr rur, mm;
d e oznacza równoważną średnicę (hydrauliczną), mm;
F - powierzchnia, m 2;
i - Siła bieżąca i;
G - masowy przepływ powietrza, kg / s;
L - Długość, M;
l jest charakterystycznym rozmiarem liniowym, m;
n oznacza prędkość obrotową wału korbowego, min -1;
p - ciśnienie atmosferyczne, PA;
R - Odporność, OHM;
T - Absolutna temperatura, K;
t - Temperatura w skali Celsjusza, o C;
U - napięcie, w;
V - natężenie przepływu powietrza, M3 / s;
w - natężenie przepływu powietrza, m / s;
Nadmiar współczynnika powietrza;
g - kąt, grad;
Kąt obrotu wału korbowego, grad., P.k.v.;
Współczynnik przewodności cieplnej, W / (m K);
Współczynnik lepkości kinematycznej, M2 / s;
Gęstość, kg / m 3;
Czas, s;
Współczynnik oporu;
Podstawowe cięcia:
p.k.v. - rotacja wału korbowego;
DVS - Wewnętrzny silnik spalania;
NMT - Górny Martwy punkt;
Nmt - niższy martwy punkt
ADC - konwerter analogowo-cyfrowy;
BPF - szybka transformacja Fouriera.
Liczby:
RE \u003d Numer WD / - Rangeld;
Nu \u003d d / - liczba Nusselt.
Wprowadzenie
Głównym zadaniem w rozwoju i poprawy silników spalinowych tłoków jest poprawa napełniania cylindra ze świeżym ładunkiem (lub innymi słowy, wzrost współczynnika napełniania silnika). Obecnie rozwój DVS osiągnął taki poziom, że poprawa każdego wskaźnika technicznego i ekonomicznego przynajmniej w dziesiątym udziałie w procentu z minimalnym materiałem i tymczasowymi kosztami jest prawdziwe osiągnięcie dla naukowców lub inżynierów. Dlatego, aby osiągnąć cel, badacze oferują i wykorzystują wiele metod wśród najczęściej można go wyróżnić: dynamiczny (bezwładny) redukujące, turbodoładowanie lub dmuchawy powietrza, kanał wlotowy o zmiennej długości, regulacji mechanizmu i faz dystrybucji gazu, optymalizacja konfiguracji systemu wlotowego. Zastosowanie tych metod pozwala na poprawę wypełnienia cylindra ze świeżym ładunkiem, co z kolei zwiększa moc silnika i jego wskaźniki techniczne i ekonomiczne.
Jednak stosowanie większości metod rozpatrywanych wymaga znacznych inwestycji materialnych i znaczną modernizację projektowania systemu wlotowego i silnika jako całości. Dlatego jedna z najczęstszych, ale nie najprostsza, do tej pory, metody zwiększania czynnika napełniania jest zoptymalizowanie konfiguracji ścieżki wlotowej silnika. W tym przypadku badanie i poprawa kanału wlotowego silnika jest najczęściej prowadzona przez metodę modelowania matematycznego lub statycznych czystek systemu wlotowego. Jednakże metody te nie mogą jednak podawać poprawnych wyników na nowoczesnym poziomie rozwoju silnika, ponieważ jak wiadomo, rzeczywisty proces w ścieżkach gazowo-powietrznych silników jest trójwymiarowy atramentowy wygaśnięcie gazu przez szczelinę zaworu w częściowo wypełnione przestrzeń cylindra o zmiennej objętości. Analiza literatury wykazała, że \u200b\u200binformacje o procesie wlotowym w czasie rzeczywistym dynamicznym są praktycznie nieobecne.
Tak więc niezawodne i prawidłowe dane dynamiczne i ciepła i wymiany ciepła do procesu wlotowego można uzyskać wyłącznie w badaniach dynamicznych modeli DVS lub prawdziwych silników. Tylko takie doświadczone dane mogą podać niezbędne informacje, aby poprawić silnik na obecnym poziomie.
Celem pracy jest ustanowienie wzorców wymiany właściwości dynamicznych i termicznych procesu wypełniania cylindra ze świeżym ładunkiem silnika spalinowego tłoka z czynników geometrycznych i reżimowych.
Nowość naukowa głównych przepisów pracy jest to, że autor po raz pierwszy:
Charakterystyka częstotliwości amplitudy efektów pulsacji wynikających w strumieniu w kolektorze dolotowym (rura) silnika tłoka;
Sposób zwiększania przepływu powietrza (średnio o 24%) wchodząc do cylindra przy użyciu profilowanych wkładek w kolektorze dolotowym, co doprowadzi do wzrostu mocy silnika;
Wzory zmian w chwilowym lokalnym współczynniku wymiany ciepła w rurce wlotowej silnika tłokowego;
Pokazano, że stosowanie profilowanych wkładek zmniejsza ogrzewanie świeżych ładunków przy spożyciu średnio 30%, co poprawi wypełnienie cylindra;
Uogólnione w formie równań empirycznych uzyskane dane eksperymentalne dotyczące lokalnego przenoszenia ciepła pulsującego przepływu powietrza w kolektorze wlotowym.
Dokładność wyników opiera się na niezawodności danych eksperymentalnych uzyskanych przez połączenie niezależnych metod badawczych i potwierdzone przez powtarzalność wyników eksperymentalnych, ich dobrą umowę na poziomie eksperymentów testowych z tymi autorami, a także użycie Kompleks nowoczesnych metod badawczych, wybór urządzeń pomiarowych, jego systematyczne testowanie i kierowanie.
Praktyczne znaczenie. Dane doświadczalne uzyskane tworzą podstawę rozwoju metod inżynieryjnych do obliczania i projektowania systemów atramentowych, a także rozszerzyć teoretyczne przedstawienia na temat dynamiki gazu i lokalnego przenoszenia ciepła powietrza podczas spożycia w silniku tłokowym. Poszczególne wyniki pracy zostały wykonane do wdrożenia Ural Diesel Silnik LLC w projekcie i modernizacji silników 6 dm-21L i 8DM-21L.
Metody określania natężenia przepływu pulsującego przepływu powietrza w rurze wlotowej silnika i intensywność chwilowego transferu ciepła w nim;
Dane doświadczalne dotyczące dynamiki gazu i natychmiastowy lokalny współczynnik przenikania ciepła w kanale wlotowym kanału wejściowego w procesie wlotowym;
Wyniki uogólnienia danych dotyczących lokalnego współczynnika transferu ciepła powietrza w kanale wlotowym DV w postaci równań empirycznych;
Zatwierdzenie pracy. Główne wyniki badań określonych w tezie zgłaszane i zostały przedstawione w "Konferencjach zgłaszających młodych naukowców", Yekaterinburg, UGTU-UPI (2006 - 2008); Departament Seminariów Naukowych "Teoretyczna inżynieria ciepła" oraz "turbiny i silniki", Jekaterynburg, UGTU-UPI (2006 - 2008); Konferencja naukowa i techniczna "Poprawa wydajności elektrowni maszyn kołowych i gąsienicowych", Chelyabinsk: Chelyabinsk Wyższa Wojskowa Motoryzacja Komunistyczna Szkoła Partii Komunistyczna (Instytut Wojskowy) (2008); Konferencja naukowo-techniczna "Rozwój inżynierii w Rosji", Petersburg (2009); W sprawie Rady Naukowej i Technicznej w ramach Ural Diesla Silnik LLC, Jekaterynburg (2009); W sprawie Rady Naukowej i Technicznej dla technologii Autotraktora OJSC NII, Chelyabinsk (2009).
Prace rozprawowe przeprowadzono w wydziałach "Teoretyczna inżynieria ciepła i" turbiny i silniki ".
1. Przegląd aktualnego stanu badania systemów wlotowych tłokowych
Do tej pory istnieje duża liczba literatury, w której rozważa się konstruktywna wydajność różnych systemów silników spalania wewnętrznego wewnętrznego spalania wewnętrznego, poszczególne elementy systemów wlotowych systemów atramentowych. Istnieje jednak praktycznie nie ma uzasadniania proponowanych rozwiązań projektowych, analizując dynamikę gazu i przenoszenie ciepła procesu wlotowego. I tylko w poszczególnych monografiach zapewniają eksperymentalne lub statystyczne dane dotyczące wyników działania, potwierdzające wykonalność jednego lub innego konstruktywnego wykonania. W tym względzie można twierdzić, że do niedawna niewystarczająca uwaga została wpłacona na badania i optymalizację systemów wlotów silników tłokowych.
W ostatnich dziesięcioleciach, w związku z zaostrzeniem wymogów ekonomicznych i środowiskowych w zakresie silników spalinowych, naukowcy i inżynierowie zaczynają płacić coraz większą uwagę na poprawę systemów dolotowych zarówno silników benzynowych, jak i silników wysokoprężnych, wierząc, że ich wydajność jest w dużej mierze zależna od Doskonałość procesów występujących w ścieżkach gazowo-powietrznych.
1.1 Podstawowe elementy systemów wlotowych wlotowych
System wlotowy silnika tłoka, ogólnie składa się z filtra powietrza, kolektora dolotowego (lub rury wlotowej), głowic cylindrów, które zawierają kanały spożycia i wylotowe, a także mechanizm zaworu. Jako przykład, na rysunku 1.1 pokazany jest schemat systemu dolotowego silnika wysokoprężnego YMZ-238.
Figa. 1.1. Schemat systemu dolotowego silnika wysokoprężnego YMZ-238: 1 - Kolektor dolotowy (rura); 2 - Gumowa uszczelka; 3.5 - Dysze łączące; 4 - Szacowana uszczelka; 6 - Wąż; 7 - Filtr powietrza
Wybór optymalnych parametrów strukturalnych i charakterystyki aerodynamiczne systemu wlotowego określający efektywny przepływ pracy i wysoki poziom wskaźników wyjściowych silników spalinowych.
Krótko rozważ każdy element kompozytowy systemu dolotowego i jego głównych funkcji.
Głowica cylindra jest jednym z najbardziej złożonych i ważnych elementów w silniku spalania wewnętrznego. Od prawidłowego wyboru kształtu i wielkości głównych elementów (przede wszystkim doskonałość procesów napełniania i mieszania zależy w dużej mierze zależy od wielkości zaworów spożywczych i wydechowych).
Głowice cylindrów wykonane są głównie z dwoma lub czterema zaworami na cylindrze. Zaletami konstrukcji dwóch płomieni jest prostota technologii produkcyjnej i schematu projektowania, w mniejszej masie strukturalnej i wartości, liczba ruchomych części w mechanizmie napędowym, koszty utrzymania i naprawy.
Zalety konstrukcji czterech strawionych polega na lepszym wykorzystaniu obszarze ograniczonego przez obwód cylindra, do przechodzących obszarów zaworu Gorlovina, w bardziej wydajnym procesie wymiany gazu, w mniejszym napięciu termicznym głowicy z powodu bardziej jednolitego stan termiczny, w możliwością centralnego umieszczania dyszy lub świec, co zwiększa jednorodność części stanu termicznego grupy tłokowej.
Istnieją inne projekty głowic cylindrów, na przykład, z trzema zaworami wlotowymi i jedną lub dwie ukończenie studiów na cylinder. Jednak takie schematy są stosunkowo rzadkie, głównie w silnikach bardzo powiązanych (wyścigowych).
Wpływ liczby zaworów na dynamikę gazową i wymianę ciepła w ścieżce wlotowej jest na ogół praktycznie nie badane.
Najważniejsze elementy głowicy cylindra z punktu widzenia ich wpływu na dynamikę gazową i proces wejścia wymiany ciepła w silniku są typy kanałów wlotowych.
Jednym ze sposobów optymalizacji procesu napełniania jest profilowanie kanałów wlotowych w głowicy cylindra. Istnieje wiele różnych kształtów profilowania w celu zapewnienia ruchu kierunkowego świeżego ładunku w cylindrze silnika i poprawiając proces mieszania, są one opisane w najbardziej szczegółowych.
W zależności od rodzaju procesu mieszania kanały wlotowe są wykonywane przez jednoramienne (obrzydliwe), zapewniając jedynie napełnianie cylindrami z powietrzem lub dwufunkcyjną (styczną, śrubą lub inny typ) używany do opłaty wlotowej i skręcania powietrza w komora cylindra i spalania.
Odwróćmy się do kwestii konstrukcji kolekcjonerów spożywczych silników benzyny i oleju napędowego. Analiza literatury pokazuje, że kolektor wlotowy (lub rurka atramentowa) otrzymuje niewiele uwagi i często uważa się tylko za rurociąg do dostarczania powietrza lub mieszaniny paliwowej do silnika.
Filtr powietrza jest integralną częścią systemu wlotowego silnika tłoka. Należy zauważyć, że w literaturze większą uwagę jest wypłacana do projektowania, materiałów i odporności elementów filtrujących, a jednocześnie wpływ elementu filtrującego na wskaźniki dynamiczne i wymiana ciepła gazowego, a także wydatków Charakterystyka systemu spalania wewnętrznego tłoka jest praktycznie nie brane pod uwagę.
1.2 Dynamika gazu przepływu w kanałach wlotowych i metodach badania procesu wlotowego w silniku tłokowym
Aby uzyskać dokładniejsze zrozumienie istoty fizycznej wyników uzyskanych przez innych autorów, są one opisane jednocześnie z zastosowanymi metodami teoretycznymi i eksperymentalnymi, ponieważ metoda i wynik znajdują się w jednej komunikacji organicznej.
Metody badania systemów wlotowych KHO można podzielić na dwie duże grupy. Pierwsza grupa obejmuje teoretyczną analizę procesów w systemie wlotowym, w tym symulacji numerycznej. Do drugiej grupy narysujemy wszystkie sposoby eksperymentowania do eksperymentowania procesu wlotowego.
Wybór metod badawczych, szacunków i regulacji systemów wlotowych zależy od zestawu celów, a także istniejący materiał, eksperymentalne i obliczone możliwości.
Do tej pory nie ma metod analitycznych, które pozwalają mu być dość dokładne, aby oszacować poziom intensywności gazu w komorze spalania, a także rozwiązać prywatne problemy związane z opisem ruchu w ścieżce wlotowej i wygaśnięcie gazu Gap zawór w rzeczywistym niezgodnym procesie. Wynika to z trudności z opisem trójwymiarowego przepływu gazów na kanałach krzywoliniowych z nagłymi przeszkodami, złożoną strukturą strumienia przestrzennego, z wylotem gazu odrzutowym przez gniazdo zaworu i częściowo wypełnionej przestrzeni zmiennej objętościowej, interakcji przepływów między sobą, ze ścianami cylindra i ruchome dno tłoka. Analityczne określenie optymalnego pola prędkości w rurce wlotowej, w szczelinie zaworu pierścieniowego i rozkład przepływu w cylindrze jest skomplikowany przez brak dokładnych sposobów oceny strat aerodynamicznych wynikających ze świeżych ładunków w systemie wlotowym i gdy gaz w cylindrze i przepływ wokół jego wewnętrznych powierzchni. Wiadomo, że w kanale znajdują się niestabilne strefy przejścia przepływu z laminaru do turbulentnego trybu przepływu, region rozdzielania warstwy granicznej. Struktura przepływu charakteryzuje się zmiennymi według czasu i miejsca Reynoldsa, poziom nie-stacjonarności, intensywności i skali turbulencji.
Wiele wielokierunkowej pracy jest poświęcona numerycznym modelowaniu ruchu opłaty lotniczej na wlocie. Produkują modelowanie wirowego strumienia wlotu wlotu wlotu wlotu zaworu wlotowego, obliczenie przepływu trójwymiarowego w kanałach wlotowych głowicy cylindra, modelując strumień w oknie wlotowym i silnikiem Cylinder, analiza efektu strumieni bezpośrednich i strumieni wirujących na procesie mieszania i obliczane badania wpływu skręcania ładunku w cylindrze olejowym wielkości emisji tlenków azotu i wskaźników cyklu wskaźnika. Jednak tylko w niektórych pracach symulacja numeryczna potwierdza dane eksperymentalne. I wyłącznie na badaniach teoretycznych trudno jest ocenić dokładność i stopień stosowania danych. Należy również podkreślić, że prawie wszystkie metody numeryczne mają głównie na celu studiowanie procesów w już istniejącej konstrukcji wlotu systemu wlotowego intensywności DVS, aby wyeliminować swoje braki, a nie rozwijać nowe, skuteczne rozwiązania projektowe.
Równolegle stosuje się klasyczne metody analityczne do obliczania przepływu pracy w silniku i oddzielnych procesów wymiany gazu w nim. Jednak w obliczeniach przepływu gazu w zaworach wlotowych i wydechowych i kanałach, równania jednowymiarowego stacjonarnego przepływu są głównie stosowane, biorąc bieżące quasi-stacjonarne. Dlatego rozważane metody obliczeniowe są wyjątkowo szacowane (przybliżone) i dlatego wymagają eksperymentalnego udoskonalenia w laboratorium lub w prawdziwym silniku podczas testów na ławce. Metody obliczania wymiany gazowej i główne wskaźniki dynamicznego gazu procesu wlotowego w trudniejszym preparacie rozwijają się w pracach. Dają jednak również ogólne informacje na temat omawianych procesów, nie tworzą wystarczająco kompletnej reprezentacji kursów dynamicznych i ciepła gazu, ponieważ są one oparte na danych statystycznych uzyskanych w modelowaniu matematycznym i / lub statycznych oczyszczania układu wlotowego atrament i metody symulacji numerycznej.
Najbardziej dokładne i niezawodne dane dotyczące procesu wlotowego w silniku tłokowym można uzyskać w badaniu w zakresie real-operatorów.
Do pierwszych badań ładunku w cylindrze silnika w trybie testowym wału, można przypisać klasyczne eksperymenty Ricardo i środków pieniężnych. Riccardo zainstalował wirnik w komorze spalania i zarejestrował swoją prędkość obrotową, gdy wałek silnika jest sprawdzany. Anemometr naprawiono średnią wartość prędkości gazu dla jednego cyklu. Ricardo wprowadził koncepcję "współczynnika wirowania", odpowiadające stosunkowi częstotliwości wirnika, mierzył obrót wiru i wału korbowego. Cass zainstalował płytę w otwartej komorze spalania i nagrał wpływ na przepływ powietrza. Istnieją inne sposoby korzystania z płyt związanych z czujnikami Templacji lub indukcyjnymi. Jednak instalacja płytek odkształcają strumień obrotowy, który jest wadą takich metod.
Nowoczesne badanie gazu-dynamiki bezpośrednio na silnikach wymaga specjalnych przyrządów pomiarowych, które są zdolne do pracy w niekorzystnych warunkach (hałas, wibracje, elementy obrotowe, wysokie temperatury i ciśnienie podczas spalania paliwa i kanałów wydechowych). W tym przypadku procesy w DV są szybkie i okresowe, dzięki czemu urządzenia pomiarowe i czujniki muszą mieć bardzo dużą prędkość. Wszystko to znacznie komplikuje badanie procesu wlotowego.
Należy zauważyć, że obecnie metody naturalnych badań nad silnikami są szeroko stosowane, zarówno do zbadania przepływu powietrza w systemie wlotowym, jak i cylindra silnika, oraz do analizy efektu formowania wirowej na wlocie dla toksyczności gazów wydechowych.
Jednak badania przyrodnicze, gdzie jednocześnie duża liczba różnorodnych czynników, nie pozwala przeniknąć do szczegółów mechanizmu oddzielnego zjawiska, nie pozwala na używanie wysokiej precyzji, złożonych urządzeń. Wszystko to jest prerogatywna badań laboratoryjnych przy użyciu złożonych metod.
Wyniki badania dynamiki gazu procesu wlotowego, uzyskane w badaniu w silnikach są dość szczegółowe w monografii.
Z tych, największym zainteresowaniem jest oscyglogram zmian w natężeniu przepływu powietrza w sekcji wejściowej kanału wlotowego silnika C10.5 / 12 (D 37) zakładu ciągnika VLADIMIR, które przedstawiono na rysunku 1.2.
Figa. 1.2. Parametry przepływu w sekcji wejściowej kanału: 1 - 30 S -1, 2 - 25 S -1, 3 - 20 S -1
Pomiar natężenia przepływu powietrza w tym badaniu przeprowadzono przy użyciu termemometru roboczego w trybie DC.
I tutaj należy zwrócić uwagę na bardzo metodę termemometrii, która dzięki wielu zalet otrzymało tak szeroką dynamikę gazową różnych procesów w badaniach. Obecnie istnieją różne schematy termoanemometrów w zależności od zadań i dziedziny badań. Najbardziej szczegółowa teoria termoenemometrii jest rozważana. Należy również zauważyć szeroką gamę wzorów czujników termoemetrów, co wskazuje na powszechne wykorzystanie tej metody we wszystkich obszarach przemysłu, w tym inżynierii.
Rozważmy kwestię zastosowania metody termoenemometrii do badania procesu wlotowego w silniku tłokowym. Zatem małe wymiary wrażliwego elementu czujnika termemometru nie wprowadzają znaczących zmian w naturze przepływu przepływu powietrza; Wysoka czułość anemometrów umożliwia rejestrowanie wahań małych amplitudów i wysokich częstotliwości; Prostota schematu sprzętu umożliwia łatwe nagrywanie sygnału elektrycznego z wyjścia termemometru, a następnie jego przetwarzanie na komputerze osobistym. W termomemometrii stosuje się w trybach rozmiaru rozmiarów jedno-, dwu- lub trzypiętoponetowych. Nici lub folie metali ogniotrwałych o grubości 0,5-20 μm i długości 1-12 mm są zwykle stosowane jako wrażliwy element czujnika termoemometru, który jest zamocowany na chromach lub skórzanych chromach nogach. Ten ostatni przechodzi przez porcelanową dwu-, trójdrożną lub czterokrotną rurkę, która jest umieszczana na metalowej uszczelnianiu futerału z przełomu, metalową obudowę, okołem w głowicy bloku do badania przestrzeni wewnątrzlindrowej lub w Rurociągi w celu określenia średnich i falochronów prędkości gazowej.
A teraz z powrotem do oscyloku pokazanego na rysunku 1.2. Wykres zwraca uwagę na fakt, że przedstawia zmianę natężenia przepływu powietrza z kąta obrotu wału korbowego (P.K.V.) tylko dla taktu ciała (200 stopni. P.k.v.), podczas gdy informacje o odpoczynku na innych zegarkach były "przycięte". Ten oscylogram jest uzyskiwany dla prędkości obrotowej wału korbowego od 600 do 1800 min -1, podczas gdy w nowoczesnych silnikach zakres prędkości roboczych jest znacznie szersza: 600-3000 min -1. Uwaga jest narysowana faktem, że natężenie przepływu w trakcie przed otwarciem zaworu nie jest zero. Z kolei, po zamknięciu zaworu wlotowego, prędkość nie jest resetowana, prawdopodobnie dlatego, że na ścieżce istnieje przepływ tłokowy o wysokiej częstotliwości, który w niektórych silnikach służy do tworzenia dynamiki (lub wiżici).
Dlatego ważne jest, aby zrozumienie procesu jako całości, dane dotyczące zmiany natężenia przepływu powietrza w przewodzie wlotowym dla całego przepływu pracy silnika (720 stopni, PKV) oraz w całym zakresie roboczym częstotliwości rotacji wału korbowego. Dane te są niezbędne do poprawy procesu wlotowego, szukając sposobów zwiększenia wielkości świeżej ładunku wprowadzonej do cylindrów silnika i tworzenie dynamicznych systemów supercharow.
W skrócie uwzględniają specyfikę dynamicznego supercharged w silniku tłokowym, który jest prowadzony na różne sposoby. Nie tylko fazy dystrybucji gazu, ale także projektowanie spożycia i ścieżki dyplomowych wpływają na proces wlotowy. Ruch tłoka, gdy taktowanie spożycia prowadzi do otwartego zaworu wlotowego do tworzenia fali tylnej. Przy otwartej wlotowej rurociągu ta fala ciśnienia występuje z masą stałego powietrza otoczenia, odbijanego od niego i przesuwa się do rury wlotowej. Różnorodowany skrót od kolumny powietrznej w rurociągu wlotowym można wykorzystać do zwiększenia napełniania cylindrów ze świeżym ładunkiem, a tym samym uzyskując dużą ilość momentu obrotowego.
Dzięki innej formie dynamicznego superchartu - bezwładności, każdy kanał wlotowy cylindra ma własną oddzielną rurkę rezonatora, odpowiednia długość akustyka podłączona do komory zbierania. W takich rurach rezonatorach fala kompresji pochodząca z cylindrów może rozprzestrzeniać się niezależnie od siebie. Podczas koordynowania długości i średnicy poszczególnych rur rezonatorowych z fazami fazy dystrybucyjnej gazu, fala kompresji, odzwierciedlona w końcu rurki rezonatora, zwraca się przez otwarty zawór wlotowy cylindra, zapewnia tym samym jego najlepsze wypełnienie.
Redukcja rezonansowa opiera się na fakcie, że w przepływie powietrza w rurociągu wlotowym w pewnej prędkości obrotowej wału korbowego znajdują się oscylacje rezonansowe wywołane przez ruch tłokowy tłok. To, z prawidłowym układem systemu dolotowego prowadzi do dalszego wzrostu ciśnienia i dodatkowy efekt kleju.
Jednocześnie wspomniane metody wzmocnienia dynamiczne działają w wąskim zakresie trybów, wymagają bardzo złożonego i stałego ustawienia, ponieważ zmienia się cechy akustyczne silnika.
Ponadto dane dynamiki gazu dla całego przepływu pracy silnika mogą być przydatne do optymalizacji procesu napełniania i wyszukuje zwiększenie przepływu powietrza przez silnik, a odpowiednio jego moc. Jednocześnie intensywność i skalę turbulencji przepływu powietrza, które są generowane w kanale wlotowym, a także liczbę wirów utworzonych podczas procesu wlotowego.
Szybki przepływ ładunku i dużego skali turbulencji w przepływie powietrza zapewniają dobre mieszanie powietrza i paliwa, a zatem całkowite spalanie o niskim stężeniu szkodliwych substancji w gazach spalinowych.
Jednym ze sposobów tworzenia wirów w procesie spożycia jest stosowanie klapy, która dzieli ścieżkę wlotową na dwa kanały, z których jeden może go nakładać, kontrolując ruch ładunku mieszaniny. Istnieje duża liczba wersji projektowych, aby uzyskać składnik styczny ruch przepływu w celu zorganizowania wirów kierunkowych w wlocie rurociągu i cylindra silnika
. Celem wszystkich tych rozwiązań jest tworzenie i zarządzanie workami pionowymi w cylindrze silnika.
Istnieją inne sposoby kontrolowania napełniania świeżym ładunku. Konstrukcja spiralnego kanału wlotowego jest używana w silniku z innym krokiem zakrętów, płaskich obiektów na wewnętrznej ścianie i ostrych krawędziach na wyjściu kanałów. Innym urządzeniem do regulacji formacji wirowej w cylindrze silnika jest sprężyna spiralna zainstalowana w kanale wlotowym i sztywno przymocowany przez jeden koniec przed zaworem.
W ten sposób można zauważyć tendencję badaczy, aby stworzyć duże wirzeły różnych kierunków dystrybucji na wlocie. W tym przypadku przepływ powietrza musi obejmować głównie turbulencje na dużą skalę. Prowadzi to do poprawy mieszaniny i późniejszego spalania paliwa, zarówno w silnikach benzynowych, jak i wysokoprężnych. W rezultacie zmniejsza się szczególne zużycie paliwa i emisji szkodliwych substancji z gazami zużytymi gazami.
Jednocześnie w literaturze nie ma informacji o próbach kontrolowania formacji wirowej za pomocą profilowania poprzecznego - zmiana kształtu przekroju poprzecznego kanału i wiadomo, że silnie wpływa na charakter przepływu.
Po powyższym można stwierdzić, że na tym etapie w literaturze jest znaczny brak niezawodnych i kompletnych informacji na temat dynamiki gazu procesu wlotowego, a mianowicie: Zmień prędkość przepływu powietrza z rogu wału korbowego Cały przepływ pracy silnika w zakresie działania wału częstotliwości rotacji wału korbowego; Efekt filtra na dynamikę gazu procesu wlotowego; Skala turbulencji występuje podczas spożycia; Wpływ hydrodynamicznego bezstacji na materiały eksploatacyjne w przewodzie wlotowym DVS itp.
Pilne zadanie jest wyszukiwanie sposobów zwiększania przepływu powietrza przez cylindry silnika z minimalnym wyrafinowaniem silnika.
Jak już wspomniano powyżej, najbardziej niezawodne dane wejściowe można uzyskać z badań nad prawdziwymi silnikami. Jednak ten kierunek badań jest bardzo skomplikowany i drogi, a dla wielu kwestii jest prawie niemożliwe, zatem połączone metody studiowania procesów w ICC zostały opracowane przez eksperymentatorów. Rozważ od nich powszechne.
Rozwój zestawu parametrów i metod obliczania i badań eksperymentalnych wynika z dużej liczby kompleksowych opisów analitycznych projektu systemu wlotowego silnika tłoka, dynamika procesu i ruchu ładunku w kanałach wlotowych i cylinder.
Dopuszczalne wyniki można uzyskać, gdy wspólne badanie procesu spożycia na komputerze osobistym przy użyciu metod modelowania numerycznego i eksperymentalnie za pomocą czystek statycznych. Według tej techniki dokonano wielu różnych badań. W takich dziełach, albo możliwość symulacji numerycznej pływ wirujących w systemie wlotowym systemu atramentowego, a następnie testowanie wyników przy użyciu czystki w trybie statycznym w instalacji inspektora lub opracowany jest obliczony model matematyczny na podstawie uzyskanych danych eksperymentalnych w trybach statycznych lub podczas pracy poszczególnych modyfikacji silników. Podkreślamy, że podstawa prawie wszystkich takich badań podejmuje dane eksperymentalne uzyskane przez pomoc statycznego dmuchania systemu wlotowego systemu atramentowego.
Rozważ klasyczny sposób na zbadanie procesu wlotowego za pomocą anemometru werangu. Ze stałymi ustami zaworów powoduje oczyścić kanał testowy o różnych zużyciu powietrza. Do czystego, prawdziwe głowice cylindryczne są używane, odlewane z metalu lub ich modele (składane drewniane, gipsowe, z żywic epoksydowych itp.) Zgromadzone z zaworami, które prowadzą linie busha i siodeł. Jednakże, jak opisano testy porównawcze, ta metoda zapewnia informacje na temat efektu formy ścieżki, ale wirnik nie reaguje na działanie całego przepływu powietrza w przekroju poprzecznym, co może prowadzić do znacznego błędu podczas oszacowania Intensywność ładunku w cylindrze, która jest potwierdzona matematycznie i eksperymentalnie.
Inną znajomą szczegółową metodą badania procesu napełniania jest metodą przy użyciu ukrytej kraty. Ta metoda różni się od poprzedniego przez fakt, że wchłonięty obrotowy przepływ powietrza jest wysyłany do obróbki na ostrzu ukrytej siatki. W tym przypadku skradziono strumień obrotowy, a na ostrzach powstaje moment odrzutowy, który jest rejestrowany przez czujnik pojemnościowy w wielkości kąta wirowania Torcionu. Ukryty strumień, przeszedł przez kratkę, przepływa przez otwartą sekcję na końcu tulei do atmosfery. Ta metoda pozwala kompleksowo ocenić kanał wlotowy do wskaźników energii i wielkości strat aerodynamicznych.
Nawet pomimo faktu, że metody badań w modelach statycznych dają jedynie najbardziej ogólną ideę charakterystyki dynamicznej i wymiany ciepła gazu procesu wlotowego, nadal pozostają istotne ze względu na ich prostotę. Naukowcy coraz częściej stosują te metody tylko w celu wstępnej oceny perspektyw systemów dolotowych lub konwersji już istniejących. Jednakże, aby uzyskać kompletne, szczegółowe zrozumienie fizyki zjawisk podczas procesu wlotowego tych metod wyraźnie nie wystarczy.
Jednym z najbardziej dokładnych i skutecznych sposobów zbadania procesu wlotowego w silniku są eksperymenty na specjalnych instalacjach dynamicznych. Przy założeniu, że cechy dynamiczne i wymiany gazu i wymiany ciepła i cechy ładunku w systemie wlotowym są funkcjami wyłącznie parametrów geometrycznych i czynników reżimowych do badania, jest bardzo przydatny w stosowaniu modelu dynamicznego - instalacji eksperymentalnej, która najczęściej Reprezentuje model silnika pojedynczego cylindra na różnych trybach szybkich działających przy pomocy testu wału korbowego z zewnętrznego źródła energii i wyposażony w różne typy czujników. W tym przypadku można oszacować całkowitą skuteczność z określonych rozwiązań lub ich skuteczności. Ogólnie rzecz biorąc, taki eksperyment jest zmniejszony w celu określenia charakterystyki przepływu w różnych elementach układu wlotowego (chwilowe wartości temperatury, ciśnienia i prędkości), zmieniając rogu obrotu wału korbowego.
W ten sposób najbardziej optymalny sposób na zbadanie procesu wlotowego, który daje pełne i wiarygodne dane, jest tworzenie pojedynczego dynamicznego modelu silnika tłokowego, napędzanego do obrotu z zewnętrznego źródła energii. W tym przypadku sposób ten pozwala zbadać zarówno dynamiczne i wymienniki ciepła procesu napełniania w silniku spalania wewnętrznego tłoka. Zastosowanie metod termoenemometrycznych pozwoli uzyskać niezawodne dane bez znaczącego wpływu na procesy występujące w systemie wlotowym modelu silnika eksperymentalnego.
1.3 Charakterystyka procesów wymiany ciepła w systemie wlotowym silnika tłoka
Badanie wymiany ciepła w silniku spalinowym tłokowym rozpoczął się w rzeczywistości od utworzenia pierwszych maszyn roboczych - J. Lenoara, N. Otto i R. Diesel. I oczywiście na etapie początkowym szczególną uwagę zwrócono na badania wymiany ciepła w cylindrze silnika. Pierwsze klasyczne prace w tym kierunku można przypisać.
Jednak praca prowadzona przez V.I. Grinevik stał się solidną podstawą, która okazała się możliwa, aby zbudować teorię wymiany ciepła dla silników tłokowych. Przedmiotowa monografia jest przeznaczona przede wszystkim do obliczania termicznego procesów wewnątrzlindrowych w OI. Jednocześnie może również znaleźć informacje o wskaźnikach wymienionych ciepła w procesie interesu wlotu, a mianowicie, istnieją dane statystyczne o wielkości ogrzewania świeżych ładunków, a także wzorów empirycznych, aby obliczyć parametry na początek i koniec taktu ciała.
Ponadto naukowcy zaczęli rozwiązywać więcej prywatnych zadań. W szczególności V. Nusselt otrzymał i opublikował formułę współczynnika przenikania ciepła w cylindrze silnika tłokowego. N.r. Brilling w jego monografii wyjaśnił formułę Nusselt i dość wyraźnie udowodnił, że w każdym przypadku (rodzaj silnika, metoda tworzenia mieszania, prędkości, poziomu rozwijającego) lokalne współczynniki wymiany ciepła powinny być wyjaśnione przez wyniki eksperymentów bezpośrednich.
Innym kierunkiem w badaniu silników tłokowych jest badanie wymiany ciepła w przepływie gazów spalinowych, w szczególności uzyskiwanie danych o przenoszeniu ciepła podczas burzliwego przepływu gazu w rurze wydechowej. Duża liczba literatury poświęcona jest rozwiązanie tych zadań. Ten kierunek jest dość dobrze badany zarówno w statycznych warunkach oczyszczania, jak iw hydrodynamicznym bezstienności. Jest to przede wszystkim ze względu na fakt, że poprzez ulepszenie układu wydechowego, możliwe jest znacząco zwiększenie wskaźników technicznych i ekonomicznych silnika spalinowego tłoka. W trakcie rozwoju tego obszaru przeprowadzono wiele prac teoretycznych, w tym rozwiązań analitycznych i modelowania matematycznego, a także wiele badań eksperymentalnych. W wyniku takiego kompleksowego badania procesu zwolnienia zaproponowano dużą liczbę wskaźników charakteryzujących proces wydawania, dla których można ocenić jakość konstrukcji układu wydechowego.
Badanie wymiany ciepła procesu wlotowego jest nadal niewystarczająca uwaga. Można to wyjaśnić faktem, że badania w dziedzinie optymalizacji wymiany ciepła w cylindrze i dróg wydechowych były początkowo bardziej skuteczne pod względem poprawy konkurencyjności silnika tłoka. Jednak obecnie rozwój przemysłu silnika osiągnęło taki poziom, że wzrost wskaźnika silnika co najmniej kilku dziesiątych procent jest uważany za poważne osiągnięcie dla naukowców i inżynierów. Dlatego, biorąc pod uwagę fakt, że kierunki ulepszania tych systemów są głównie wyczerpane, obecnie coraz więcej specjalistów poszukuje nowych możliwości poprawy przepływów pracy silników tłokowych. I jeden z takich kierunków jest badanie wymiany ciepła podczas wlotu w wlocie.
W literaturze na wymianę ciepła w procesie spożycia można wyróżnić prace na badaniu wpływu intensywności przepływu wirowym ładunku na wlocie na stan termiczny części silnika (głowicy cylindrów, zawór spalinowy, powierzchnie cylindrów). Prace te mają świetny teoretyczny charakter; Na podstawie rozwiązania równań nieliniowych navier-Stokes i Fourier-Osttrogradsky, a także modelowanie matematyczne przy użyciu tych równań. Biorąc pod uwagę dużą liczbę założeń, wyniki mogą być traktowane jako podstawa badań eksperymentalnych i / lub oszacować w obliczeniach inżynieryjnych. Prace te zawierają badania eksperymentalne w celu określenia lokalnych niestabilnych strumieni ciepła w komorze spalania oleju napędowego w szerokim zakresie intensywności powietrza wlotowego intensywności.
Wyżej wymienione prace wymiany ciepła w procesie wlotowym najczęściej nie wpływa na wpływ dynamiki gazu na lokalną intensywność przenoszenia ciepła, co określa rozmiar ogrzewania świeżych ładunku i napięć temperaturowych w kolektorze dolotowym (rura). Ale jak dobrze wiadomo, wielkość ogrzewania świeżych ładunku ma znaczący wpływ na masowe zużycie świeżego ładunku przez cylindry silnika, a odpowiednio, jego moc. Ponadto zmniejszenie dynamicznej intensywności wymiany ciepła w ścieżce wlotowej silnika tłokowego może zmniejszyć napięcie temperaturowe, a tym samym zwiększy zasób tego elementu. Dlatego badanie i rozwiązywanie tych zadań jest pilnym zadaniem rozwoju budynku silnika.
Należy wskazać, że obecnie do obliczeń inżynierskich stosuje statyczne dane oczyszczania, które nie są prawidłowe, ponieważ nie-stacjonarność (pulsacja przepływowa) silnie wpływa na transfer ciepła w kanałach. Badania eksperymentalne i teoretyczne wskazują na znaczącą różnicę w współczynniku przenikania ciepła w niestacjonarnych warunkach ze stacjonarnego przypadku. Może osiągnąć 3-4-krotną wartość. Głównym powodem tej różnicy jest specyficzna restrukturyzacja struktury strumienia strumienia, jak pokazano w.
Ustanawia się, że w wyniku wpływu na przepływ dynamicznej niestacjonarności (przyspieszenie strumienia), odbywa się w strukturze kinematycznej, co prowadzi do zmniejszenia intensywności procesów wymiany ciepła. Również stwierdzono, że przyspieszenie przepływu prowadzi do wzrostu 2-3 do alarmu stresów stresowych, a następnie aż do zmniejszenia lokalnych współczynników wymiany ciepła.
Zatem, do obliczania rozmiaru ogrzewania świeżych ładunku i określenia naprężeń temperaturowych w kolektorze dolotowym (rura), potrzebne są dane na temat natychmiastowego lokalnego transferu ciepła w tym kanale, ponieważ wyniki czystek statycznych mogą prowadzić do poważnych błędów ( Ponad 50%) przy określaniu współczynnika przenikania ciepła w trakcie wlotowym, który jest niedopuszczalny nawet do obliczeń inżynieryjnych.
1.4 Wnioski i ustalanie celów badania
Na podstawie powyższego można wyciągnąć następujące wnioski. Charakterystyka technologiczna silnika wewnętrznego spalania są w dużej mierze określane przez aerodynamiczną jakość ścieżki wlotowej jako elementy całe i poszczególne: kolektor dolotowy (rurka wlotowa), kanał w głowicy cylindra, jej szyi i płyty zaworowej, spalanie Chambers na dnie tłoka.
Jest jednak obecnie koncentrując się na optymalizacji konstrukcji kanałów w głowicy cylindra i złożonych i kosztownych systemach napełniania cylindrami ze świeżym ładunkiem, podczas gdy można go założyć, że tylko przez profilowanie kolektora dolotowego może mieć wpływ na gaz-dynamiczny, ciepło Wymiana i materiały eksploatacyjne.
Obecnie istnieje wiele różnych środków i metod pomiarowych dla dynamicznego badania procesu wlotowego w silniku, a główna złożoność metodologiczna polega na ich właściwym wyborze i użytkowaniu.
Na podstawie powyższej analizy danych literatury można sformułować następujące zadania dysertacyjne.
1. Aby ustalić wpływ konfiguracji kolektora dolotowego i obecności elementu filtrowania na dynamikę gazu i materiałów eksploatacyjnych silnika tłokowego spalania wewnętrznego, a także ujawniają czynniki hydrodynamiczne wymiany ciepła strumienia pulsującego Ściany kanału wlotowego.
2. Opracuj sposób zwiększania przepływu powietrza przez system wlotowy silnika tłoka.
3. Znajdź podstawowe wzorce zmian w chwilowym lokalnym przenoszeniu ciepła w ścieżce wlotowej silnika tłokowego w hydrodynamicznej nonstationarity w klasycznym kanale cylindrycznym, a także dowiedzieć się efektu konfiguracji systemu wlotowego (profilowane wkładki i filtry powietrza ) do tego procesu.
4. Aby podsumować dane eksperymentalne na chwilowym lokalnym współczynniku przenikania ciepła w kolektorze wlotu wlotowego tłokowego.
Aby rozwiązać zadania, aby opracować niezbędne techniki i stworzyć eksperymentalną konfigurację w postaci modelu narzędzia silnika tłokowego, wyposażonego w system kontroli i pomiaru z automatyczną zbieraniem i przetwarzaniem danych.
2. Opis metod instalacji i pomiarów eksperymentalnych
2.1 Instalacja eksperymentalna do badania wlotu wlotowego
Charakterystyczne cechy badanych procesów wlotowych są ich dynamizm i częstotliwość ze względu na szeroką gamę prędkości obrotowej silnika i harmoniczności tych czasopism związanych z nierównomiernym ruchem tłokowym i zmian w konfiguracji ścieżki wlotowej w strefie strefy zaworu. Ostatnie dwa czynniki są połączone z działaniem mechanizmu dystrybucji gazu. Odtwarzaj takie warunki z wystarczającą dokładnością, może tylko przy pomocy modelu pola.
Ponieważ cechy gazu-dynamiczne są funkcjami parametrów geometrycznych i czynników reżimowych, model dynamiczny musi odpowiadać silnikowi pewnego wymiaru i działać w charakterystycznych trybach szybkich testów wału korbowego, ale już z zewnętrznego źródła energii. Na podstawie tych danych można opracować i ocenić całkowitą skuteczność z niektórych rozwiązań mających na celu poprawę ścieżki wlotowej jako całości, a także oddzielnie przez różne czynniki (konstruktywne lub reżim).
W przypadku badania dynamiki gazowej i procesu transferu ciepła w silniku tłokowym spalania wewnętrznego zaprojektowano i wyprodukowano instalację eksperymentalną. Został opracowany na podstawie modelu silnika 11113 Vaz - OK. Podczas tworzenia instalacji stosowano szczegóły prototypu, a mianowicie: pręt łączący, palec tłokowy, tłok (z wyrafinowaniem), mechanizm dystrybucji gazu (wyrafinowanie), koło pasowe wału korbowego. Rysunek 2.1 przedstawia podłużną część instalacji eksperymentalnej, a na rysunku 2.2 jest jego poprzeczna sekcja.
Figa. 2.1. Lady Cut On Experimental Installation:
1 - sprzęgło elastyczne; 2 - Palce gumowe; 3 - pręt szyjki macicy; 4 - Native Cervix; 5 - policzek; 6 - Nakrętka M16; 7 - przeciwwaga; 8 - Nakrętka M18; 9 - łożyska rdzenne; 10 - wsparcie; 11 - Łożysko łączące pręt; 12 - pręt; 13 - palec tłokowy; 14 - tłok; 15 - tuleja cylindra; 16 - cylinder; 17 - podstawa cylindra; 18 - wsporniki cylindrów; 19 - Pierścień fluoroplasta; 20 - płyta odniesienia; 21 - Sześciokąt; 22 - Uszczelka; 23 - Zawór wlotowy; 24 - zawór dyplomowy; 25 - Wał dystrybucyjny; 26 - Koło pasowe wałka rozrządu; 27 - koło pasowe wału korbowego; 28 - pasek zębaty; 29 - Wałek; 30 - Stojak napinacza; 31 - Śruba napinacza; 32 - Maslenka; 35 - Silnik asynchroniczny
Figa. 2.2. Sekcja poprzeczna instalacji eksperymentalnej:
3 - pręt szyjki macicy; 4 - Native Cervix; 5 - policzek; 7 - przeciwwaga; 10 - wsparcie; 11 - Łożysko łączące pręt; 12 - pręt; 13 - palec tłokowy; 14 - tłok; 15 - tuleja cylindra; 16 - cylinder; 17 - podstawa cylindra; 18 - wsporniki cylindrów; 19 - Pierścień fluoroplasta; 20 - płyta odniesienia; 21 - Sześciokąt; 22 - Uszczelka; 23 - Zawór wlotowy; 25 - Wał dystrybucyjny; 26 - Koło pasowe wałka rozrządu; 28 - pasek zębaty; 29 - Wałek; 30 - Stojak napinacza; 31 - Śruba napinacza; 32 - Maslenka; 33 - Wstaw profilowany; 34 - Kanał pomiarowy; 35 - Silnik asynchroniczny
Jak widać z tych obrazów, instalacja jest naturalnym modelem silnika spalinowego jednoprzyłupowego wymiaru 7.1 / 8.2. Moment obrotowy z asynchronicznych silnika jest przenoszony przez elastyczne sprzęgło 1 z sześcioma gumowymi palcami 2 na wale korbowym oryginalnego projektu. Stosowane sprzęgło jest zdolne do znacznego zrekompensowania niesprawiedliwości związku wałów wałów asynchronicznych i wału korbowego instalacji, a także zmniejszyć obciążenia dynamiczne, zwłaszcza podczas uruchamiania i zatrzymywania urządzenia. Wał korbowy z kolei składa się z szyjki szyjki łączącej 3 i dwie rdzenne szyjki 4, które są połączone ze sobą z policzkami 5. Servix pręt jest naciśnięty napięciem w policzku i zamocowany za pomocą NUTS 6. Aby zmniejszyć wibracje do policzków są przymocowane z śrubami antysponowanymi 7. Ruch osiowy wału korbowego utrudnia nakrętkę 8. Wał korbowy obraca się w zamkniętych łożyskach tocznych 9 zamocowanych w podporach 10. Dwa zamknięte łożyska 11 jest zainstalowane na szyi łączącej, na której Podłączający pręt 12 jest zamontowany. Zastosowanie dwóch łożysk w tym przypadku jest związany z wielkością lądowania pręta łączącego. Do pręta łączącego z palecem tłokowym 13, tłok 14 jest zamontowany na żelaznej tulei 15, wciśnięty w stalowy cylinder 16. Cylinder jest zamontowany na podstawie 17, który jest umieszczony na cylindrze wspornikom 18. Jedno szeroki Ring Fluoroplastyczny 19 jest zainstalowany na tłoku, zamiast trzech standardowych stali. Zastosowanie tulei świńskiej i pierścienia fluoroplastycznego zapewnia gwałtowny spadek tarcia parami tłokami i pierścieniami tłokowymi - rękawem. Dlatego instalacja eksperymentalna jest zdolna do pracy w krótkim czasie (do 7 minut) bez układu smarowania i układu chłodzenia na częstotliwościach roboczych rotacji wału korbowego.
Wszystkie główne stałe elementy instalacji eksperymentalnej są zamocowane na płytce podstawowej 20, która z dwoma sześciokątów, 21 jest przymocowany do tabeli laboratoryjnej. Aby zmniejszyć wibracje między sześciokątem a płytą podtrzymującą, znajduje się gumowa uszczelka 22.
Mechanizm montażu eksperymentalnego czasu jest wypożyczony z samochodu Vaz 11113: Zastosowano głowicę blokową z pewnymi modyfikacjami. System składa się z zaworu wlotowego 23 i zaworu wydechowego 24, które są sterowane za pomocą wałka rozrządu 25 z kołem pasowym 26. Koło pasowe wałka rozrządu jest podłączona do koła pasowego wału korbowego 27 z pasem zębatym 28. Na wale korbowym wału instalacji umieszczone dwa koła pasowe do uproszczenia systemu rozrządu napięcia paska napędowego. Napięcie pasa jest sterowane przez rolkę 29, który jest zainstalowany na stelażu 30, a śruba napinacza 31. Masliners 32 zainstalowano do smarowania łożysk wałków rozrządu, których grawitacja przychodzi do łożysk przesuwnych wałka rozrządu.
Podobne dokumenty
Cechy spożycia prawidłowego cyklu. Wpływ różnych czynników na wypełnienie silników. Ciśnienie i temperatura na końcu spożycia. Współczynnik gazu resztkowego i czynniki określające jego wielkość. Wlot podczas przyspieszenia ruchu tłoka.
wykład, dodano 30.05.2014
Wymiary sekcji przepływowych w szyjach, kamery do zaworów wlotowych. Profilowanie nieakcentowanej krzywki prowadzącej jeden zawór wlotowy. Prędkość popychacza na rogu pięści. Obliczanie sprężyn zaworu i wałka rozrządu.
praca kursu, dodano 03/28/2014
Ogólne informacje o silniku spalinowym, jego urządzeniu i cechami pracy, zalety i wad. Przepływ pracy silnika, metody zapłonu paliwa. Wyszukaj wskazówki, aby poprawić projekt silnika spalinowego.
abstrakcja dodana 06/21/2012
Obliczanie procesów napełniania, kompresji, spalania i ekspansji, określenie wskaźnika, wydajnych i geometrycznych parametrów silnika tłoka lotniczego. Dynamiczne obliczenie mechanizmu łączenia korbowego i obliczenia na siłę wału korbowego.
praca kursu, dodano 01/17/2011
Studiowanie cech procesu napełniania, kompresji, spalania i ekspansji, które bezpośrednio wpływa na przepływ pracy silnika spalinowego. Analiza wskaźnika i skutecznych wskaźników. Wykresy wskaźnika budynku przepływu pracy.
zajęcia, dodano 30.10.2013
Sposób obliczania współczynnika i stopnia nierówności zasilania pompy tłokowej o określonych parametrach, sporządzając odpowiedni wykres. W warunkach ssących pompy tłokowej. Obliczanie instalacji hydraulicznych, główne parametry i funkcje.
egzaminowanie dodane 03/07/2015
Opracowanie projektu 4-cylindrowego sprężarki tłokowej w kształcie litery V. Obliczanie termiczne instalacji sprężarki maszyny chłodniczej i określenie jego przewodu gazowego. Budowa wskaźnika i schematu zasilania urządzenia. Obliczanie wartości szczegółów tłoka.
praca kursu, dodano 01/25/2013
Ogólna charakterystyka obwodu pompy osiowej z nachylonym bloku cylindrów i płyty. Analiza głównych etapów obliczania i zaprojektowania pompy osiowej z nachylonym bloku. Rozważanie projektu regulatora prędkości uniwersalnej.
kursy, dodane 01/10/2014
Urządzenie projektowe do operacji frezowania wiertniczego. Metoda uzyskania przedmiotu obrabianego. Budowa, zasada i warunki działania pompy osiowej tłokowej. Obliczanie błędu przyrządu pomiarowego. Schemat technologiczny do montażu mechanizmu mocy.
teza, dodano 05/26/2014
Rozważanie cykli termodynamicznych silników spalinowych z zasilaniem cieplnym pod stałą objętością i ciśnieniem. Obliczanie silnika termicznego D-240. Obliczanie procesów wlotowych, kompresji, spalania, rozbudowy. Skuteczna wydajność prac DVS.
