Газова динамика на резонансни изпускателни тръби. Съвременни проблеми на науката и образованието за тръбопровод с квадратно напречно сечение

Размер: px.

Стартиране на страница:

Препис.

1 За правата на ръкописа Mashkis Makhmud A. Математически модел на газовата динамика и топлообменни процеси в прием и изпускателни системи на DVS специалност "Термични двигатели" Резюме на автора на конкуренцията на научна степен на кандидат на технически науки Сейнт Петербург 2005

2 Общи характеристики на работата Приложимостта на тезата при настоящите условия на ускореното темпо на развитието на двигателя, както и доминиращите тенденции в засилването на работния процес, подлежащи на увеличаване на икономиката си, по-голямо внимание се отделя на намаляването на създаването на създаването, завършването и модифицирането на наличните видове двигатели. Основният фактор, който значително намалява както временните, така и материалните разходи, в тази задача е използването на модерни изчислителни машини. Използването им обаче може да бъде ефективно само ако адекватността на създадените математически модели на реални процеси, определящи функционирането на системата за вътрешно горене. Особено остра на този етап от развитието на съвременната сграда на двигателя е проблемът с топлина в детайлите на цилиндата група (CPG) и цилиндровите глави, неразривно свързани с увеличаване на общата мощност. Процесите на мигновния локален конвективен топлообмен между работната течност и стените на газовите канали (GVK) все още не са достатъчно проучени и са едно от тесните места в теорията на DVS. Във връзка с това създаването на надеждни, експериментално обосновани методи за изчисление за изследване на местния конвективен топлообмен в GVK, което дава възможност да се получат надеждни оценки на състоянието на топлинно напрегнатите и топлината, е спешен проблем. Решението му ще позволи да се извърши разумен избор на проектиране и технологични решения, да се увеличи научното техническо ниво на проектиране, ще предостави възможност за намаляване на цикъла на създаване на двигателя и ще получи икономически ефект чрез намаляване на разходите и разходите за експериментални двигатели. Целта и целите на проучването Основната цел на дисертационната работа е да се реши комплексът на теоретични, експериментални и методологични задачи, 1

3, свързани със създаването на нови рафинерийни математически модели и методи за изчисляване на локален конвективен топлообмен в GVK на двигателя. В съответствие с целта на работата бяха решени следните основни задачи, голяма степен се определя и методологична последователност на работата на работата: 1. Провеждане на теоретичния анализ на нестационарния поток на потока в GVK и оценяване на възможностите за използване теорията на граничния слой при определяне на параметрите на местния конвективен топлообмен в двигатели; 2. разработване на алгоритъм и числено прилагане на компютъра за проблема с влажния поток на работната течност в елементите на системата за получаване на многоцилиндър в нестационарна формулировка, за да се определят скоростта, температурата и използваното налягане като гранични условия за по-нататъшно решение на проблема с газовия динамика и топлообмен в кухините на двигателя GVK. 3. създаване на нова методология за изчисляване на полетата на мигновени скорости от работните органи на GVK в триизмерна формулировка; 4. Разработване на математически модел на местен конвективен топлообмен в GVK, използвайки основите на теорията на граничния слой. 5. Проверете адекватността на математическите модели на местен топлообмен в GVK чрез сравняване на експериментални и изчислени данни. Изпълнението на тази сложна задача ви позволява да постигнете основната цел на работата - създаването на инженерен метод за изчисляване на местните параметри на конвективен топлообмен в GVK бензинов двигател. Уместността на проблема се определя от факта, че решаването на задачите ще позволи да се извърши разумен подбор на проектиране и технологични решения на етапа на проектиране на двигателя, увеличаване на научното техническо ниво на проектиране, ще намали цикъла на създаване на двигателя и да се получи икономически ефект чрез намаляване на разходите и разходите за експериментална крайност на продукта. 2.

4 Научната новост на дисертационната работа е, че: 1. За първи път е използван математически модел, рационално съчетава едномерно представяне на газо-динамични процеси в приемната и изпускателната система на двигателя с триизмерно представяне газ в GVK за изчисляване на параметрите на локалния топлообмен. 2. Методиологичната основа за проектиране и довършване на бензиновия двигател е разработена чрез модернизиране и изясняване на методите за изчисляване на местни топлинни натоварвания и термичното състояние на елементите на цилиндровата глава. 3. Получават се нови изчислените и експериментални данни за течността на пространствения газ в входните и изпускателните канали на двигателя и триизмерното разпределение на температурата в тялото на главата на бензиновите цилиндри на двигателя. Точността на резултатите се осигурява чрез прилагане на одобрени методи за изчисляване и експериментални изследвания, общи системи уравнения, отразяващи основните закони за опазване на енергията, масата, импулса с подходящи първоначални и гранични условия, съвременни цифрови методи за прилагане на математически модели, използването на гости и други регулаторни актове, съответстващи на дипломирането на елементите на измервателния комплекс в Експерименталното проучване, както и задоволително съгласие на резултатите от моделирането и експеримента. Практическата стойност на получените резултати е, че алгоритъмът и програмата за изчисляване на затворения работен цикъл на бензинов двигател с едноизмерно представяне на газо-динамични процеси в системите за всмукване и изпускателни двигатели, както и алгоритъм и a Програма за изчисляване на параметрите на топлообмен в GVK на главата на бензиновия цилиндър на двигателя в триизмерно производство, препоръчано за изпълнение. Резултатите от теоретичните изследвания потвърждават 3

5 Експерименти, ви позволяват значително да намалите разходите за проектиране и завършване на двигателите. Апробация на резултатите от работата. Основните разпоредби на дисертационната работа бяха отчетени в научни семинари на Департамента по DVS SPBGPU в G.G., в XXXI и XXXIII седмици на науката SPBGPU (2002 и 2004). Публикации на материалите за дисертация публикувани 6 отпечатани творби. Структура и обхват на работа Работата по дисертацията се състои от въвеждане, пети глави, заключение и литература на литературата от 129 имена. Той съдържа 189 страници, включително: 124 страници на основния текст, 41 рисунки, 14 маси, 6 снимки. Съдържанието на работата във въведението е оправдано значението на темата на тезата, целта и целите на изследването се определят, формулират се научната новост и практическото значение на работата. Дадена е цялостната характеристика на работата. Първата глава съдържа анализ на основната работа по теоретични и експериментални проучвания на процеса на газовата динамика и топлообмен в МНС. Задачите са предмет на изследвания. Преглед е извършен от конструктивни форми на дипломиране и приемни канали в главата на цилиндровия блок и анализа на методите и резултатите от експериментални и изчислителни и теоретични проучвания както на стационарни, така и на нестационарни газови потоци в газовите пътеки на двигателите вътрешно горене. Понастоящем текущите подходи за изчисляване и моделиране на термо- и газо-динамични процеси, както и интензивност на топлопредаване в GVK. Беше направено заключението, че повечето от тях имат ограничена област на приложение и не дават пълна картина на разпределението на параметрите на топлообмен върху повърхностите на GVK. На първо място, това се дължи на факта, че решението на проблема с движението на работната течност в GVK се произвежда в опростено едноизмерно или двуизмерно 4

6 формулировка, която не е приложима за случая на сложна форма. В допълнение, беше отбелязано, че за изчисляване на конвективен топлопредаване, в повечето случаи се използват емпирични или полу-емпирични формули, които също не позволяват да се получи необходимата точност на разтвора. Най-изцяло тези въпроси преди това се разглеждат в творбите на Бавин В.В., Исакова Ю.Н., Гришина Ю.А., Круглов, Костина А.К., Кавтарадце R.z., Ovsyannikova M.K., Петриченко RM, Петриченко г-н, Роенландс ГБ, Стракривски mV , Таййов, НД, Шабанова А.Ю., Зайцева Аб, Мунстукова да, UNNU PP, Шеховцова Аф, Изображение, Хайуд Й., Бенсън РС, Гарг РД, Уолот Д., Чапман М., Новак JM, Stein Ra, Daneshyar H., Horlock jh, Winterbone de, Kastner LJ, Уилямс TJ, White Bj, Ferguson CR et al. Анализ на съществуващите проблеми и методи за изследване на газовата динамика и топлообмен в GVK позволи да се формулира основната цел на изследването като създаването на методология за определяне на параметрите на газовия поток в GVK в триизмерна формулировка С последващото изчисление на локалния топлообмен в цилиндъра цилиндровите цилиндрови глави и използването на тази техника за решаване на практически проблеми при намаляване на топлинното напрежение на цилиндровите глави и клапани. Във връзка със следните задачи, посочени в работата: - създаване на нова методология за едномерно-триизмерно моделиране на топлообмен в изхода на двигателя и всмукателните системи, като се вземат предвид сложния триизмерен газов поток в тях да се получи информацията за източника, за да се уточнят граничните условия на обмен на топлина при изчисляване на задачите на топлинната промяна на буталните цилиндрови глави DVS; - разработване на методология за определяне на граничните условия на входа и изхода на газовия въздушен канал въз основа на решаване на едноизмерен нестъпен модел на работния цикъл на многоцилиндров двигател; - да се провери точността на методологията, като се използват изчисления на теста и сравняване на резултатите, получени с експерименталните данни и изчисления съгласно техники, известни по-рано в инженерството на двигателя; пет

7 - Провеждане на инспекция и финализиране на техниката чрез извършване на изчисляващ експериментално изследване на топлинното състояние на цилиндъра на двигателя и извършване на сравняване на експериментални и изчислени данни за температурното разпределение в частта. Втората глава е посветена на разработването на математически модел на затворен работен цикъл на многоцилиндров двигател с вътрешно горене. За да приложите схемата за едноизмерна изчисление на работния процес на многоцилиндров двигател, е избран известен характерен метод, който гарантира висока скорост на сближаване и стабилност на процеса на изчисление. Газо-въздушната система на двигателя е описана като аеродинамично свързан набор от отделни елементи на цилиндри, секции на всмукателни и изходящи канали и тръби, колектори, шумозаглушители, неутрализатори и тръби. Процесите на аеродинамиката в системите за всмукване са описани, като се използват уравненията на едноизмерна газова динамика на влажното сгъстимо газ: уравнението на непрекъснатостта: ρ U ρ U + ρ + u + ρ t x x F DF DX \u003d 0; F 2 \u003d π 4 D; (1) Уравнение на движение: U T U + U x 1 P 4 F + + ρ x D 2 U 2 U U \u003d 0; f τ \u003d w; (2) 0.5ρu Консервация на енергия Уравнение: P P + U T X 2 ρ x + 4 f d u 2 (k 1) ρ q u \u003d 0 2 u u; 2 kp a \u003d ρ, (3) когато - скоростта на звука; ρ-плътност на газ; Поток от скорост по оста х; Т-време; P-налягане; F-коефициент на линейни загуби; D-диаметър с тръбопровод; k \u003d p съотношение на специфичен топлинен капацитет. C V 6.

Като гранични условия са определени (въз основа на основните уравнения: съотношение на инспектиране, енергоспестяване и плътност и скорост на звука в не-сатропичния характер на потока) условия на клапанни кремове в цилиндри, както и условия на входа и изхода от двигателят. Математическият модел на затворения работен цикъл на двигателя включва изчислените взаимоотношения, описващи процесите в цилиндрите на двигателя и частите на приема и резултатите. Термодинамичният процес в цилиндъра е описан с помощта на техниката, разработена в SPBGPU. Програмата осигурява възможност за определяне на мигновни параметри на газовия поток в цилиндрите и в входните и изходните системи за различни проекти за двигатели. Общият аспекти на прилагането на едноизмерни математически модели по метода на характеристиките (затворен работен орган) се разглеждат и някои резултати от изчисляването на промяната в параметрите на газовия поток в цилиндрите и в входа и резултатите от един и многоцилиндров се разглеждат двигатели. Получените резултати ви позволяват да оцените степента на съвършенство на организацията на системите за всмукване на двигателя, оптималността на фазите на разпределение на газа, възможността за динамична конфигурация на работния процес, еднородността на отделните цилиндри и др. Натискът, температурата и скоростта на газовите потоци при входа и изхода към газови цилиндрови канали, дефинирани с помощта на тази техника, се използват при последващи изчисления на процесите на топлообмен в тези кухини като гранични условия. Третата глава е посветена на описанието на новия цифров метод, което дава възможност да се реализира изчисляването на граничните условия на термичното състояние чрез газови въздушни канали. Основните етапи на изчислението са: едноизмерен анализ на нестационарния обмен на газ в участъците на всмукателната система и производството по метода на характеристиките (втора глава), триизмерно изчисление на филтърния поток в входа и 7.

9 Дипломирани канали с крайни елементи на MKE, изчисляване на локални коефициенти на коефициентите на топлопренасяне на течността. Резултатите от първия етап на програмата на затворения цикъл се използват като гранични условия на следващите етапи. За да се опишат газо-динамични процеси в канала, е избрана опростена квизистационна схема на парче газа (система на уравненията на EULER) с променлива форма на региона поради необходимостта да се вземе предвид движението на клапана: R V \u003d 0 RR1 (v) v \u003d p, сложната геометрична конфигурация на каналите, присъствие в обема на клапана, фрагментът на водещата втулка прави необходимо 8 ρ. (4) Като гранични условия бяха поставени мигновни, средно осреднени газ, средно осреднени газ на входната и изходната секция. Тези скорости, както и температурата и налягането в каналите бяха определени в резултат на изчисляване на работния поток на многоцилиндров двигател. За да се изчисли проблемът с газовия динамика, е избран методът на ледния елемент, осигурявайки висока точност на моделиране в комбинация с приемливи разходи за прилагане на изчислението. Изчисленият алгоритъм за лед за решаване на този проблем се основава на минимизирането на вариационната функция, получена чрез превръщане на уравненията на EULER с помощта на метода BUBNOV, галерия: (llllllmm) k uu φ x + vu φ y + wu φ z + p ψ x φ) lllllmmk (UV φ x + vv φ y + wv φ z + p ψ y) φ) lllllmmk (uw φ x + vw φ y + ww φ z + p ψ z) φ) lllllm (u φ x + v φ) y + w φ z) ψ dxdydz \u003d 0. dxdydz \u003d 0, dxdydz \u003d 0, dxdydz \u003d 0, (5)

10 Използване на текущия модел на изчислената област. Примери за изчислените модели на всмукателния и изпускателния канал на двигателя VAZ-2108 са показани на фиг. 1. -b - и фиг.1. Моделите на входа и (б) (а) на VAZ двигателя на VAZ за изчисляване на топлообмена в GVK са избрани модел на маса, чиито основни разрешения са отделянето на обема на региона на региона на региона на не -Воично ядро \u200b\u200bи граничен слой. За да се опрости, решението на проблемите с газовите динамика се извършва в квазистационарната формула, която е, без да се вземат предвид сгъстимостта на работния флуид. Анализът на грешка при изчисляване показа възможността за такова предположение, с изключение на краткосрочен участък от времето веднага след отварянето на разликата в клапана, която не надвишава 5 7% от времето на общия брой на газовете. Процесът на топлообмен в GVK с отворен и затворен клапани има различна физическа природа (съответно принудена и свободна конвекция), следователно, те са описани в две различни техники. При затворени клапани методът се използва, предложен от MSTU, при който се вземат предвид два процеса на топло натоварване в този раздел на работния цикъл за сметка на самата безплатна конвекция и поради принудителната конвекция поради остатъчните вибрации на. \\ T колона 9.

11 газ в канала под влиянието на вариабилността на налягането в колекционерите на многоцилиндров двигател. С отворените клапани процесът на топлообмен подлежи на законите на принудителната конвекция, инициирана от организирано движение Работен орган по такт за обмен на газ. Изчисляването на топлообмена в този случай предполага двустепенно решение на проблема анализ на локалната мигновена структура на газовия поток в канала и изчисляването на интензивността на топлообмен през граничния слой, образуван на стените на канала. Изчисляването на процесите на конвективен топлообмен в GVK е построен съгласно модела на топлообмен, когато плоската стена е рационализирана, като се вземат предвид или ламинарна или бурна структура на граничния слой. Критерийните зависимости в топлообмена бяха усъвършенствани въз основа на резултатите от сравняването на изчисляването и експерименталните данни. Крайната форма на тези зависимости е показана по-долу: за турбулентен граничен слой: 0.8 x Re 0 nu \u003d pr (6) x за ламинарен граничен слой: nu nu хх αxx \u003d λ (m, pr) \u003d φ re tx kτ, (7) когато: α x локален коефициент на пренос на топлина; NU X, ревностни стойности на Nusselt и Reynolds номера, съответно; PR номер на Prandtl в момента; характеристика на градиента на потока; F (m, PR) функционира в зависимост от индикатора на градиента на потока m и броя 0,15 на Prandt на PR работен флуид; K τ \u003d Re d - корекционен коефициент. Съгласно мигновените стойности на топлинните потоци в изчислените точки на топложимата, се извършва осредняване за цикъл въз основа на периода на затваряне на клапана. 10.

12 Четвъртата глава е посветена на описанието на експерименталното изследване на температурното състояние на главата на цилиндрите на бензиновия двигател. Проведено е експериментално изследване, за да се провери и изяснява теоретичната техника. Задачата на експеримента, включена за получаване на разпределението на стационарни температури в тялото на главата на цилиндъра и сравняване на резултатите от изчисленията с получените данни. Експерименталната работа беше извършена в катедрата по DVS SPBGPU на теста двигател на кола Препарати за главата на VAZ се извършват от автора в катедрата по DVS SPBGPU по метода, използван в изследователската лаборатория на Звезда ОЙС (Санкт Петербург). За измерване на стационарното разпределение на температурата в главата се използват 6 термодвойки за хромел-копел, монтирани по повърхностите на GVK. Измерванията се извършват както чрез скорост, така и чрез натоварване при различни постоянни честоти на въртене на коляновия вал. В резултат на експеримента, термодвойката се получава по време на работа на двигателя чрез скорост и характеристики на натоварване. По този начин показват проучванията, какви са реалните температури в детайлите на блоковата глава цилиндър DVS.. Повече внимание се отделя на главата за обработка на експериментални резултати и оценка на грешките. Петата глава предоставя данни от очакваното изследване, което е извършено, за да се провери математическият модел на пренос на топлина в GVK чрез сравняване на изчислените данни с резултатите от експеримента. На фиг. 2 представя резултатите от моделиране на скоростното поле в приемните и изпускателните канали на двигателя VAZ-2108, използвайки метода на крайния елемент. Получените данни напълно потвърждават невъзможността за решаване на тази задача в друга формулировка, с изключение на триизмерна, 11

13 Тъй като прът на клапана има значително въздействие върху резултатите в отговорната зона на главата на цилиндъра. На фиг. 3-4 показва примери за резултатите от изчисляването на интензитетите на топлообмена в входните и изпускателните канали. Проучванията са показали по-специално значителното неравномерно естество на преноса на топлина, както по отношение на образуването на канала и в азимуталната координатна координатна, която очевидно е обяснена от значителната неравна структура на газоразтруването в канала. Последните области на коефициентите на топлопренасяне бяха използвани за допълнително изчисляване на температурното състояние на главата на цилиндъра. Граничните условия на топлообмен по повърхностите на горивната камера и охлаждащите кухини бяха определени с техники, разработени в SPBGPU. Изчисляването на температурните полета в цилиндъра се провежда за режимите на стабилни двигатели с честота на въртене на коляновия вал от 2500 до 5600 оборота в минута по външни високоскоростни и натоварени характеристики. Тъй като е избрана схема за цилиндърен цилиндър цилиндров цилиндър цилиндър, секвата секция, принадлежаща към първия цилиндър. При моделиране на топлинното състояние методът на крайния елемент се използва в триизмерно производство. Пълна картина Термичните полета за изчисления модел са показани на фиг. 5. Резултатите от проучването за сетълмент са представени като промяна в температурата в тялото на главата на цилиндъра на инсталационните места на термодвойката. Сравнение на данните за изчисление и експериментът показаха тяхното задоволително сближаване, изчислителната грешка не надвишава 3 4%. 12

14 изходен канал, φ \u003d 190 входен канал, φ \u003d 380 φ \u003d 190 φ \u003d 380 фиг.2. Полетата на скоростите на работната течност в каналите и всмукателните канали на двигателя VAZ-2108 (п \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-PIC. 3. извива промените в интензитета на топлообмен от външни повърхности - Абитуриентски канал -B - прием канал. 13.

15 α (w / m 2 k) в началото на всмукателния канал в средата на всмукателния канал в края на секцията на всмукването-1 α (w / m 2 k) в началото на крайния канал в. \\ T В средата на изпускателния канал в края на напречното сечение ъглов ъгъл на завъртане на въртене - Battail канал - изходен канал Фиг. 4. Криви Промяна в интензитетите на топлообмен в зависимост от ъгъла на въртенето на коляновия вал. -но- -Б- Фиг. 5. Обща форма. на крайния модел на цилиндрова глава (а) и изчислените температурни полета (n \u003d 5600 rpm) (b). Четиринадесет

16 Заключения за работата. Съгласно резултатите от извършената работа, могат да бъдат направени следните основни заключения: 1. нов едноизмерен-триизмерен модел на изчисляване на сложни пространствени процеси на работния поток на течности и топлообмен в каналите на цилиндровата глава на произволен бутален двигател, характеризиращ се по-силен в сравнение с предложените преди това методи и пълни резултати от гъвкавостта. 2. Получени са нови данни за характеристиките на газовата динамика и топлообмен в газови въздушни канали, потвърждаващ сложния пространствен неравен характер на процесите, практически изключвайки възможността за моделиране в едномерни и двуизмерни варианти на задачата. 3. Необходимостта от определяне на граничните условия за изчисляване на задачата на газо-динамиката на приемните и изходните канали се потвърждава въз основа на решаването на проблема с нестационарния газов поток в тръбопроводи и многоцилиндрови канали. Доказана е възможността за разглеждане на тези процеси в едномерна формулировка. Методът за изчисляване на тези процеси, основан на метода на характеристиките, се предлага и прилага. 4. Проведеното експериментално изследване дава възможност да се изяснят разработените техники за сетълмент и потвърди тяхната точност и точност. Сравнението на изчислените и измерените температури в детайлите показа максималната грешка на резултатите, които не надвишават 4%. 5. Предложеното сетълмент и експериментална техника могат да бъдат препоръчани за въвеждането на двигателната промишленост в предприятията в проектирането на нови и приспособяване на вече съществуващи бутални четири инсулт. Петнадесет години

17 На тема на тезата бяха публикувани следните дейности: 1. Шабанов А.Ю., Mashkir M.A. Разработване на модел на едномерна газова динамика в приемните и изпускателните системи на двигателите с вътрешно горене // DEP. В безкрайност: N1777-B2003 от, 14 s. 2. Shabanov A.Yu., Zaitsev A.b., Mashkir M.A. Метода на крайния елемент за изчисляване на граничните условия на термично натоварване на главата на цилиндров блок на буталния двигател // dep. в безкрайност: N1827-B2004 от, 17 p. 3. Shabanov A.Yu., Makhmud Mashkir A. Изчислено и експериментално изследване на състоянието на температурата на цилиндровата глава на двигателя // инженеринг: научна и техническа колекция, маркирана със 100-годишнина от почетен работник на науката и технологиите Руска федерация Професор Н.КХ. DYACHENKO // P. Ед. Л. Е. Магидович. Санкт Петербург: Издателство на политехника Un-Ta, от Шабанов А.Ю., Зайцев А., Машкир М.А. Нов метод за изчисляване на граничните условия на термично натоварване на главата на цилиндров блок на буталния двигател // инженеринг, N5 2004, 12 s. 5. Shabanov a.yu., makhmud mashkir a. Използването на метода на крайните елементи при определяне на граничните условия на термичното състояние на главата на цилиндъра // XXXIII науката седмица на SPBGPU: материали на научната конференция между университета. СПБ: Издателство на политехнически университет, 2004, с Машкир Махмуд А., Шабанов а.ю. Използването на метода на характеристиките към изследването на газовите параметри в газовите канали на DVS. XXXI SPBGPU научна седмица. Част II. Материали на научната конференция на интервалията. SPB: Издателство на SPBGPU, 2003, с

18 Работата е извършена в държавната образователна институция по висше професионално образование "Санкт Петербургския държавен политехнически университет", в катедрата по вътрешни двигатели. Научен лидер - кандидат на технически науки, доцент Шабанов Александър Юриевич Официални опоненти - доктор по технически науки, професор Ерофеев Валентин Леонидович Кандидатът на техническите науки, доцент Кузнецов Дмитрич Борисович водеща организация - GUP "Tsnidi" Защита ще се проведе през 2005 г. в Среща на Съвета за дисертация Държавната образователна институция по висше професионално образование "Санкт Петербургския държавен политехнически университет" на адрес: Санкт Петербург, Ул. Политехника 29, основна сграда, AUD. Дисертацията може да бъде намерена в основната библиотека на Gou "SPBGPU". Резюме на Съвета за дисертация Научен секретар на Съвета за дисертация, доктор по технически науки, доцент Кърпралев Б.

За правата на ръкописа на Булгаков Николай Викторович математическо моделиране и числени проучвания на турбулентни топлинни и масови трансфер във вътрешни двигатели с вътрешно горене 05.13.18 -Матматика, \\ t

Прегледани от официалния противник на Драгомиров Сергей Григориерие на дисертацията на Смоленск Наталия Михайловина "Подобряване на ефективността на двигателя с искра Поради използването на газов композит

Преглед на официалния противник К.т.н., Кудинов Игор Василевич на дисертацията на Supernyak Maxim Igorevich "изследване на циклични процеси на топлопроводимост и термична хемогенност в термичния слой на твърдото вещество

Лабораторна работа 1. Изчисляване на критериите за сходство за изследване на процесите на топлинна и масово прехвърляне в течности. Целта на работата е да се използват г-жа Excel електронни таблици в изчислението

На 12 юни 2017 г. съвместният процес на конвекция и топлопроводимост се нарича конвективен топлообмен. Природната конвекция е причинена от разликата в специфичните скали, които не са се извършват неравномерно нагрята среда

Очакван експериментален метод за определяне на дебита на прозорците на продукцията на двутактовия двигател с колянна камера Херман, а.А. Балашов, гр. Кузмин 48 Електрически и икономически показатели

UDC 621.432 Методи за оценка на граничните условия при решаване на проблема за определяне на термичното състояние на буталото на двигателя 4ч 8.2 / 7,56 GV Ломакин предложи универсален метод за оценка на граничните условия, когато

Раздел "Бутални и газови турбини". Метод за увеличаване на пълнежа на цилиндрите на високоскоростния двигател на вътрешното изгаряне на D.T.N. проф. Fomin v.m., k.t.n. Runovsky K.S., K.T.N. Apelinsky D.V.,

UDC 621.43.016 A.V. Трин, бълг. Техно Наука, a.g. Козулин, бълг. Техно Наука, а.н. Абраменко, ING. Използване на местен въздушен охлаждащ вентил за принудителни автострактори дизелови двигатели

Коефициентът на пренос на топлина на изпускателния колектор DVS Sukhonos R. F., Magistrand Sntu ръководител на Mazin V. A., CANS. Техно Науки, док. SNTU с разпределението на комбинираните FCS става важно

Някои научни и методически дейности на служителите на системата DPO в алтернативна и експериментална метода за определяне на коефициента на течаща изходна прозорца на двутактов двигател с колянна камера

Държавно космическа агенция на Украйна Държавно предприятие "Дизайн Бюро" Южна ". MK. Yangel "относно правата на ръкопис Шевченко Сергей Андреевич УДК 621.646.45 Подобряване на пневматичната система

Абстрактна дисциплина (курс за обучение) M2.DV4 Местен пренос на топлина в DVS (cipher и името на дисциплината (курс за обучение)) текущото развитие на технологиите изисква широко въвеждане на нови

Топлопроводимост в нестационарния процес Изчисляването на температурното поле и топлинните потоци в процеса на топлопроводимост ще разгледа пример за нагряване или охлаждане на твърди вещества, тъй като в твърди вещества

Преглед на официалния противник на работата на дисертацията Мосаленко Иван Николаевич "подобряване на методите за профилиране на страничната повърхност на двигателите с вътрешно горене", представени от

UDC 621.43.013 e.p. Воропаев, индж. Моделиране на външния високоскоростен двигател Характеристика Sportbike Suzuki GSX-R750 Въведение Използването на триизмерни газоразпределителни модели в дизайна на буталото

94 Оборудване и технологии UDC 6.436 P. V. DVorkin Санкт Петербургски държавен университет за комуникация Определяне на коефициента на топлопреминаване в стените на горивната камера понастоящем не съществува

Преглед на официалния противник на дисертационната работа Чичиланова Иля Иванович, направена по тема "Подобряване на методите и средствата за диагностициране дизелови двигатели»За научна степен

UDC 60.93.6: 6.43 E. A. Kochetkov, A. S. Kuryvlev провинция на студиото на студиото на кавитационното облекло на двигателите на кавитационното облекло на двигателите на вътрешния двигател

Лабораторна работа 4 Изследване на топлопредаване със задача за свободно движение на въздуха 1. Да извършват измервания на топлотехника за определяне на коефициента на пренос на топлина на хоризонтална (вертикална) тръба

UDC 612.43.013 Работни потоци в DVS A.A. HandriMailov, inzh., V.g. Малт д-р Техн. Науки структурата на въздушния поток в дизеловия цилиндър върху всмукателния и компресиращ такт. Въведение процесът на обем и филм

UDC 53.56 Анализ на уравненията на граничния слой на ламинара на DCC. Техно Науки, проф. Даман Р. I. Беларуски Национален технически университет при транспортиране на течна енергия в каналите и тръбопроводите

Одобряване: LD в I / - GT L. Д. научна работа И * ^ 1 доктор биологичен! SSOR M.G. Баришев ^., - * c ^ x "l, 2015. Отдих на водеща организация на дисертационната работа на Британия Елена Павлона

План за пренос на топлина: 1. Прехвърляне на топлина при свободното движение на течност в голям обем. Пренос на топлина при свободното движение на течността в ограничено пространство 3. принудителното движение на течност (газ).

Лекция 13 Изчислени уравнения в процесите на пренос на топлина Определяне на коефициенти на топлопренасяне в процеси, без да се променя съвкупното състояние на процесите на топлообменно обмен, без да се променя агрегата

Преглед на официалния противник на дисертацията на Некрасова Светлана Олеговна "разработване на обща методология за проектиране на двигателя с външно топлоснабдяване с пулсационна тръба", представена на защита

15.1.2. Конвективен пренос на топлина под принудителното движение на флуида в тръби и канали в този случай, безразмерният коефициент на пренос на топлина на критерия (номер) на Nusselt зависи от критерия за грахолшоф (

Преглед на официалния противник на Tsydipova Baldanjo dashinievich на дисертационната работа на Дабуйева Мария е признат "метод за изучаване на осцилациите на твърди системи, инсталирани на еластичен прът, въз основа на

Руска федерация (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 Федерална служба за интелектуална собственост (12) Описание на модела на полезност

Модул. Конвективен топлообмен в еднофазна медии Специалност 300 "Техническа физика" Лекция 10. Приликата и моделирането на процесите на конвективно моделиране на топлообменните процеси на конвективни топлообменни процеси

UDC 673 RV Kolomiets (Украйна, Днепропетровск, Институт по техническа механика на Националната академия на науките на Украйна и Гражданския кодекс на Украйна) Конвективен топлообмен в сушилня за аерофунция Настройка на проблема

Преглед на официалния противник на дисертационната работа на Sulelyega Victoria Olegovna "Multi-мащаб числен симулация Газови потоци в каналите на техническите микросистеми ", подадени за учен

Преглед на официалния противник на дисертацията на Алков Сергей Викторович "научните основи на инерционни безстепенни съоръжения с повишена способност за натоварване", представени за научна степен

Министерство на образованието и науката за държавата на Руската федерация образователна институция Висше професионално образование Самара Държавен космически университет на име Академик

Прегледан от официалния противник Павленко Александра Николайвич на дисертацията на БАКАНОВА МАКСИМ ОЛЕГОВИЧ "ИЗСЛЕДВАНЕ НА ДИНАМИКАТА НА ПРОСТО ПРОЦЕСА НА ФОРМИРАНЕ по време на термична обработка на клетъчна такса за пяна", представена

D "SPBPU" Roteya o "и iiii i l 1 !! ^ .1899 ... Millofunuki Русия Федерална държавна автономна образователна институция на висшето образование" Санкт Петербург Политехнически университет

Преглед на официалния противник на дисертацията на Лепичин Дмитрий Игоревич по темата "Подобряване на показателите на дизелов двигател при експлоатационни условия с увеличаване на стабилността на работата горивно оборудване", Представен

Преглед на официалния противник на дисертационната работа Кобиакова Юлия Вячеславовна на тема: "Качествен анализ на пълзенето на нетъканите материали на етапа на организиране на тяхното производство, за да се увеличи конкурентоспособността, \\ t

Тестовете бяха извършени на моторна кабина с инжектор двигател VAZ-21126. Двигателят е монтиран на спирачка на тип MS-vsetin, оборудван с измервателно оборудване, което ви позволява да контролирате

Електронно списание "Техническа акустика" http://webceter.ru/~eeaaa/ejta/ 004, 5 PSKOV Polyechnic Institute Русия, 80680, Псков, ул. Л. Толстой, 4, e-mail: [Защитен имейл] За скоростта на звука

Преглед на официалния противник на дисертационната работа на Егорова Марина Авинировна на тема: "Разработване на методи за моделиране, прогнозиране и оценка на оперативните свойства на полимерните текстилни въжета

В скорост. Тази работа всъщност е насочена към създаване на индустриален пакет за изчисляване на потоците от рядко газ въз основа на разтвор на кинетично уравнение с моделен интегрален сблъсък.

Основи на теорията на топлообменната лекция 5 Лекционен план: 1. Общи понятия за теорията на конвектирания топлообмен. Топлинно движение с свободно движение на течност в голям обем 3. термопомпа с свободно движение на флуид

Имплицитен метод за решаване на конюгата задачи на ламинарния граничен слой върху окупацията на плана: 1 операция за работа диференциални уравнения на топлосна граница 3 Описание на решен проблем 4 Метод на разтвора

Методи за изчисляване на температурното състояние на ръководителите на елементите на ракетата и космическата технология по време на наземната им работа # 09, септември 2014 г. Копитов В.А., Пучков В. М. Удк: 621.396 Русия, MSTU ги.

Подчертава и реална работа на основите за натоварвания с ниски цикъл, като се вземат предвид праисторията за натоварване. В съответствие с това темата за научните изследвания е от значение. Оценка на структурата и съдържанието на работата в

Преглед на официалния противник на Доктора на техническите науки, професор Павлова Павел Иванович на дисертационната работа на Кузнецова Алексей Николаевич по темата: "Разработване на система за намаляване на шума

1 Министерство на образованието и науката на Руската федерация Федерална държавна бюджетна образователна институция по висше професионално образование "Владимир държавен университет

В Съвета за дисертация D 212.186.03, FGBOU в държавния университет на Пенза, учен, D.T., професор Воячеку I.I. 440026, Penza, ул. Red, 40 мнения на официалния опонент Семенов

Съпровеждам: Първи заместник-ректор, заместник-ректор за научна и иновативна работа на Федералната държавна бюджетна образователна академия на образованието ^ ^ ^ Судар Университет) Игориевич

Дисциплинирни контролни и измервателни материали Електрически единици»Въпроси за тестване 1. За които е предназначен двигателят и какви видове двигатели са инсталирани на вътрешни автомобили? 2. Класификация

D.V. Грех (k. T. N.), M.A. Donchenko (k. Т. Н., доцент), A.N. Иванов (магистърска степен), A.L. Perminov (завършил студент) Разработване на методологията за изчисляване и проектиране на ротационни двигатели с външна подводница

Триизмерно моделиране на работния процес в авиацията ротационен бутален двигател Zelentsov a.a., minin v.p. Киам ги. P.I. Баранова. 306 "Авиационни бутални двигатели" 2018 Целта на операцията Ротари-бутало

Неротичният модел на транспортния транспорт на Трофимов AU, Kutsev VA, Kocharyan, Krasnodar, при описване на процеса на изпомпване на природен газ в mg, като правило, отделни задачи на хидравликата и топлообменните задачи се разглеждат отделно

UDC 6438 Метод за изчисляване на интензивността на турбуленцията на газовия поток при изхода на горивната камера на газовата турбина 007 А в Григориев, в и Митрофанов, О и Рудаков, и в Соловьов Ойд Климов, Санкт Петербург

Детонацията на газовата смес в грубите тръби и слотовете на V.N. Ohitin s.i. КЛИМАЧКОВ I.А. POTALS Московски държавен технически университет. АД Bauman Moscow Русия Газодинамични параметри

Лабораторна работа 2 Разследване на топлопредаване при принудителна конвекционна цел експериментална дефиниция Зависимите от коефициента на топлопреминаване от скоростта на въздуха в тръбата. Получени

Лекция. Дифузионно граничен слой. Уравненията на теорията на граничния слой в присъствието на масово прехвърляне на концепцията за граничния слой, разгледани в параграф 7. и 9. (за хидродинамични и термични гранични слоеве

Изричен метод за решаване на уравненията на ламаринален слой на лабораторна работа 1, план на класовете: 1. целта на работата. Методи за решаване на уравненията на граничния слой (методологически материал) 3. Диференциал

UDC 621.436 N. D. CHINGOV, L. L. Milkov, N. S. Malatovsky Методи за изчисляване на координираните температурни полета на капака на цилиндъра с клапани е предложен метод за изчисляване на координираните покривни полета на цилиндъра

№ 8, 6 август UDC 533655: 5357 Аналитични формули за изчисляване на топлинни потоци върху блокираните тела на малки удължаване на вълци MN, студент Русия, 55, Москва, Mstu Ne Bauman, Aerospace Faculety,

Преглед на официалния противник на дисертацията на Samoilova denis yuryevich "Информационна и измервателна система за интензифициране на производството на петрол и определяне на водоустойчиви продукти", \\ t

Федерална агенция за образование Държавна образователна институция по висше професионално образование Тихоокеански държавен университет Термично напрежение Детайли на DVS методически

Преглед на официалния противник на доктор по технически науки, професор Лабунда Борис Василевич на дисертационната работа XU YUNA на тема: "Увеличете носещия капацитет на съединенията от дървени конструкции

Преглед на официалния опонент Лвов Юрий Николайвич на дисертацията на Мелникова Олга Сергеевна "Диагностика на основната изолация на насилствено напълнени с масло електроенергийни трансформатори на статистически

UDC 536.4 Горбунов A.D. Д-р Тех. Науки, проф., DGTU дефиниция на коефициент на топлопреминаване в турбулентен поток в тръбите и каналите Аналитичен метод Аналитично изчисляване на коефициента на пренос на топлина

UDC 621.436.

Ефект на аеродинамичната резистентност на всмукателните и изпускателните системи на автомобилните двигатели върху процесите на обмен на газ

L.v. Дърводелци, BP. ZhiLkin, ю. Бродов, Н.И. Григориев

Докладът представя резултатите от експериментално изследване на влиянието на аеродинамичната резистентност на всмукателните и изпускателните системи бутални двигатели върху обменните процеси на газа. Експериментите бяха проведени на он-лайн моделите на едноцилиндров двигател. Описани са инсталации и методи за провеждане на експерименти. Представени са зависимостите от промяната в мигната скорост и налягане на потока в газовите пътеки на двигателя от ъгъла на въртенето на коляновия вал. Данните са получени при различни коефициенти на устойчивост на всмукателни и изпускателни системи и различни честоти на въртене на коляновия вал. Въз основа на получените данни бяха направени заключения на динамичните характеристики на процесите на обмен на газ в двигателя в различни условия. Показано е, че използването на шумовия шум изглажда въздушния поток и променя характеристиките на потока.

Ключови думи: бутални двигатели, газообменни процеси, динамика на процесите, импулса на скоростта и налягането на потока, шумозаглушител.

Въведение

Направете редица изисквания към приема и резултатите от бутални двигатели с вътрешно горене, сред които основното намаляване на аеродинамичния шум и минималната аеродинамична резистентност са основните. И двата индикатора се определят в взаимното свързване на дизайна на филтърния елемент, входящите шумозаглубове и освобождаването, каталитичните неутрализатори, присъствието на превъзходен (компресор и / или турбокомпресор), както и конфигурацията на всмукателните и изпускателните тръбопроводи и естеството на потока в тях. В същото време, практически няма данни за влиянието на допълнителни елементи на всмукателните и изпускателните системи (филтри, заглушители, турбокомпресор) върху газовата динамика в тях.

Настоящият член представя резултатите от проучване на ефекта от аеродинамичната резистентност на всмукателните и изпускателните системи върху обменните процеси на газовете във връзка с буталния двигател на измерението 8.2 / 7.1.

Експериментални растения

и система за събиране на данни

Проучванията на ефекта на аеродинамичната резистентност на газоразпределителните системи на газообменни процеси в инженерите на буталото бяха проведени на симулационния модел на размерите 4.2 / 7.1, задвижван от ротация асинхронен двигателЧестотата на въртене на коляновия вал, която се регулира в диапазона N \u003d 600-3000 min1 с точност ± 0.1%. Експерименталната инсталация е описана по-подробно.

На фиг. 1 и 2 показват конфигурации и геометрични размери прием и изпускане на експерименталната инсталация, както и местоположението на инсталацията за измерване на мигновени

стойности средна скорост и налягане на въздушния поток.

За измервания на незабавни стойности на налягане в потока (статично) в PC канала, сензорът за налягане £ -10 бе използван от Wika, чийто скорост е по-малко от 1 ms. Максималната относителна средна стойност за измерване на налягането е ± 0.25%.

За да се определи мигновената среда в разрез на канал на въздушния поток, термоенемометри на постоянната температура на оригиналния дизайн, чувствителният елемент от който е нихромната нишка с диаметър 5 цт и дължина 5 mm. Максималната относителна средна средна стойност на приложение за измерване на скоростта WX е ± 2.9%.

Измерването на въртящата се честота на коляновия вал се провежда с помощта на тахометричен измервателен уред, състоящ се от зъбен диск, фиксиран върху колянов вали индуктивен сензор. Сензорът образува импулс на напрежение при честота, пропорционална на скоростта на въртене на вала. Според тези импулси се записва честотата на въртене, позицията на коляновия вал (ъгъл F) е определена и момента на преминаване на буталото на VMT и NMT.

Сигналите от всички сензори въведоха аналогов до-цифров конвертор и се предават на персонален компютър за по-нататъшна обработка.

Преди извършване на експерименти, статично и динамично насочване на измервателната система се извършва като цяло, което показва скоростта, необходима за изучаване на динамиката на газо-динамичните процеси в входните и изпускателните системи на буталните двигатели. Общата средна средна грешка на експериментите върху ефекта на аеродинамичната резистентност на газовия въздух системи на DVS. Процесите на газовете са ± 3.4%.

Фиг. 1. Конфигурация и геометрични размери на приемния път на експерименталната инсталация: 1 - цилиндрова глава; 2-мехурчеща тръба; 3 - измервателна тръба; 4 - термоанемометрични сензори за измерване на дебита на въздуха; 5 - сензори за налягане

Фиг. 2. Конфигурация и геометрични размери на изпускателната тръба на експерименталната инсталация: 1 - цилиндрова глава; 2 - работещ парцел - дипломиране; 3 - сензори за налягане; 4 - термометрични сензори

Ефектът от допълнителните елементи върху газовата динамика на процесите на всмукване и освобождаване се изследва с различни коефициенти на съпротивление на системата. Съпротивлението е създадено чрез различни входящи филтри и освобождаване. Така че, като един от тях, стандартен въздушен автомобилен филтър се използва с коефициент на съпротивление 7.5. Тъканният филтър с коефициент на съпротивление 32 е избран като друг филтърен елемент. Коефициентът на резистентност се определя експериментално чрез статично прочистване в лабораторни условия. Провеждат се и проучвания без филтри.

Ефект на аеродинамичната резистентност върху входящия процес

На фиг. 3 и 4 показват зависимите от скоростта на въздушния поток и налягането на компютъра в входа

le от ъгъла на въртене на коляновия вал f при различни честоти на въртене и при използване на различни входящи филтри.

Установено е, че в двата случая (с шумозаглушител и без) пулсация на налягане и дебит на въздуха са най-изразени при висока скорост на въртене на коляновия вал. В същото време в приемния канал с шумозаглушител максимална скорост Въздушен поток, както трябва да се очаква, по-малко, отколкото в канала без него. Повечето

m\u003e x, m / s 100

Откриване 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111

Движен клапан 1 111 II Ti. [Zocrytir. . 3.

§ p * ■ -1 * £ l r-

// 11 "S '11 III 1

540 (r. Gome. P.K.Y. 720 VMT NMT

1 1 Отваряне -Gbepskid-! Клапан А L 1 g 1 1 1 затворен ^

1 HDC. BPCSKNEO клапан "x 1 1

| | A j __ 1 __ mj y t -1 1 k / \\ t / v / \\ t- y / \\ t / l / l \\ t

1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1

540 (r. Cyro. P.k .. 720 VMT NMT

Фиг. 3. Зависимостта на скоростта на въздуха WX в приемния канал от ъгъла на въртене на коляновия вал при различни честоти на въртене на коляновия вал и различни филтриращи елементи: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - без филтър; 2 - стандартен въздушен филтър; 3 - филтър за тъкани

Фиг. 4. Зависимостта на PC налягането в входящия канал от ъгъла на въртене на коляновия вал F при различни честоти на въртене на коляновия вал и различни филтриращи елементи: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - без филтър; 2 - стандартен въздушен филтър; 3 - филтър за тъкани

беше ярко се проявява с високи честоти на въртене на коляновия вал.

След затваряне на всмукателния вентил, налягането и скоростта на въздушния поток в канала при всички условия не стават равни на нула и се наблюдават някои от техните колебания (виж Фиг. 3 и 4), което също е характерно за освобождаването процес (виж по-долу). В същото време инсталирането на входящия шумовия шум води до намаляване на пулсациите на налягане и скоростта на въздушния поток при всички условия както по време на всмукателния процес, и след затваряне на всмукателния вентил.

Ефект на аеродинамиката

устойчивост на процеса на освобождаване

На фиг. 5 и 6 показва зависимостта на скоростта на потока на въздуха на WX и под налягане в изхода от ъгъла на въртене на образуването на коляновия вал при различни въртящи се честоти и при използване на различни филтри за освобождаване.

Проучванията бяха проведени за различни честоти на въртене на коляновия вал (от 600 до 3000 min1) при различни свръхналягане върху освобождаването на PI (от 0.5 до 2.0 bar) без тих шум и ако е представено.

Установено е, че и в двата случая (с шумозаглушител и без) пулсация на дебита на въздуха, най-ярко се проявява при ниски честоти на въртенето на коляновия вал. В този случай стойностите на максималния дебит на въздуха остават в канала за изпускане с шумозаглушител

мерили същото като без него. След затваряне на изпускателния вентил, скоростта на потока на въздуха в канала при всички условия не се превръща в нула и се наблюдават някои колебания на скоростта (виж фиг. 5), която е характерна за входящия процес (виж по-горе). В същото време инсталирането на шумовия шум върху освобождаването води до значително увеличаване на пулсациите на дебита на въздуха при всички условия (особено при RY \u003d 2.0 bar) както по време на освобождаването, така и след като изпускателният вентил е затворен .

Трябва да се отбележи обратният ефект на аеродинамичната резистентност върху характеристиките на входящия процес в двигателя, където въздушен филтър Ефекти на пулсацията в всмукателния процес и след затваряне на входящия клапан присъстваха, но те бяха очевидно по-бързо, отколкото без него. В този случай наличието на филтър в входящата система доведе до намаляване на максималния дебит на въздуха и отслабване на динамиката на процеса, който е последователен с преди това получени резултати в работата.

Увеличаване на аеродинамичната съпротива изпускателна система Това води до известно увеличение на максималното налягане в процеса на освобождаване, както и изместването на върховете за NMT. В този случай може да се отбележи, че инсталирането на шумозаглушителя на изхода води до намаляване на пулсациите на налягането на въздушния поток при всички условия както по време на производствения процес, така и след като изпускателният вентил е затворен.

hy. m / s 118 100 46 16 16

1 1 до. T «aia k t 1 затваряне на пулпата

Откриване на ipical |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1

"" І | І / ~ ^

540 (p, вземете, p.k.y. 720 nmt nmt

Фиг. 5. зависимостта на скоростта на въздуха wx в изхода от ъгъла на въртене на шарнирния вал при различни честоти на въртене на коляновия вал и различни филтриращи елементи: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - без филтър; 2 - стандартен въздушен филтър; 3 - филтър за тъкани

Px. 5PR 0,150.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 L "A 11 1 1 / \\ t 1. 'и II 1 1

Откриване | Yypzskskaya 1 ІКлапана р7 1 H І _ / 7 / ", g s 1 h / cgtї Алън -

c- "1 1 1 1 1 І 1 l l _л / І І h / 1 1

540 (p, ковчег, pk6. 720

Фиг. 6. Зависимостта на под налягане в изхода от ъгъла на въртене на коляновия вал f при различни честоти на въртене на коляновия вал и различни филтриращи елементи: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - без филтър; 2 - стандартен въздушен филтър; 3 - филтър за тъкани

Въз основа на обработката на промени в зависимостта в дебита за отделен такт, относителна промяна в обемния поток на въздуха Q се изчислява чрез канала на отработените газове, когато се постави ауспуха. Установено е, че с ниско свръхналягане върху освобождаването (0.1 MPa), консумацията Q в изпускателната система с шумозаглушител е по-малко, отколкото в системата без нея. В същото време, ако при честотата на въртене на коляновия вал 600 min-1, тази разлика е приблизително 1,5% (която се крие в грешката), след това с n \u003d 3000 min4 тази разлика достига 23%. Показано е, че за високо свръхналягане от 0.2 МРа се наблюдава обратната тенденция. Обемният поток на въздуха през изпускателния канал с шумозаглушител е по-голям, отколкото в системата без него. В същото време при ниски честоти на въртене на коляновия вал, това надвишава 20%, и с N \u003d 3000 min1 - 5%. Според авторите такъв ефект може да бъде обяснен с някои изглаждане на пулсациите на дебита на въздуха в изпускателната система в присъствието на безмълвен шум.

Заключение

Проведеното проучване показа, че входящия двигател на вътрешното изгаряне е значително повлиян от аеродинамичната резистентност на приемния път:

Увеличаването на резистентността на филтърния елемент изглажда динамиката на процеса на пълнене, но в същото време намалява скоростта на потока на въздуха, който съответства на коефициента на пълнене;

Ефектът на филтъра се засилва с нарастващата честота на въртене на коляновия вал;

Праговата стойност на коефициента на устойчивост на филтъра (приблизително 50-55), след което неговата стойност не влияе на скоростта на потока.

Доказано е, че аеродинамичната резистентност на изпускателната система също значително засяга газо-динамиката и консумативите на процеса на освобождаване:

Увеличаването на хидравличното съпротивление на изпускателната система в буталните DVS води до увеличаване на пулсациите на дебита на въздуха в канала на отработените газове;

При ниско свръхналягане върху освобождаването в системата с безмълвен шум, има намаление на обемния поток през изпускателния канал, докато при висок RY - напротив, той се увеличава в сравнение с изпускателната система без шумозаглушаване.

По този начин получените резултати могат да бъдат използвани в инженерната практика, за да се изберат оптимално характеристиките на входните и стопанските шумозаглушители, които могат да осигурят

влиянието върху пълненето на цилиндъра на прясното зареждане (коефициент на пълнене) и качеството на почистването на цилиндъра на двигателя от отработените газове (остатъчен газ) върху определени високоскоростни режими на работата на бутащия двигател.

Литература

1. Драганов, Б.К. Изграждане на всмукателни и изпускателни канали на двигатели с вътрешно горене / B.KH. Драганов, МГ. Круглов, В. С. Обухов. - Киев: Посетете училище. Глава ED, 1987. -175 p.

2. Двигатели за вътрешно горене. В 3 kN. Kn. 1: Теория на работните потоци: проучвания. / V.N. Лу-Канин, К.А. Морозов, А.С. Khachyan et al.; Ед. V.N. Луканина. - m.: По-високо. Shk., 1995. - 368 p.

3. Чонпраозс, Б.А. Двигатели за вътрешно горене: теория, моделиране и изчисляване на процесите: проучвания. В курса "Теория на работните потоци и моделиране на процеси във вътрешните двигатели с вътрешно горене" / Б.А. Чамоз, т.т. Фараплатов, v.v. Клементв; Ед. Замък Риал. Наука за Руската федерация Б.А. Чемпазов. - Челябинск: Сурсу, 2010. -382 стр.

4. Модерни подходи за създаване на дизелови двигатели за леки автомобили и малки спокойствие

zovikov / a. Блинов, p.a. Голубев, ю. Драган et al.; Ед. В. С. Петонова и А. М. Минеев. - m.: NIC "инженер", 2000. - 332 стр.

5. Експериментално изследване на газо-динамични процеси в входната система на буталния двигател / B.P. Zhokkin, l.v. Дърводелци, с.А. Корж, т.е. Ларионов // Инженеринг. - 2009.'№ 1. - стр. 24-27.

6. относно промяната в газовата динамика на процеса на освобождаване в буталния двигател при инсталирането на ауспуха / L.V. Дърводелци, BP. Zhokkin, A.V. Кръст, D.L. Падалак // Бюлетин на Академията на военните науки. -2011. - № 2. - стр. 267-270.

7. Пат. 81338 RU, MPK G01 P5 / 12. Термична механична температура на постоянна температура / s.N. Почов, l.v. Дърводелци, BP. Вилкин. - № 2008135775/22; Сцена. 09/03/2008; Publ. 03/10/2009, бул. № 7.

1

Тази статия обсъжда оценката на ефекта на резонатора върху пълненето на двигателя. В примера на примера се предлага резонатор - по обем, равен на цилиндъра на двигателя. Геометрията на всмукателния тракт заедно с резонатора е внасяна в програмата за разпръскване. Беше извършена математическа модификация, като се вземат предвид всички свойства на движещия се газ. За да се оцени скоростта на потока през входящата система, оценките на скоростта на потока в системата и относителното налягане на въздуха в клапанния процеп, се извършва компютърна симулация, която показва ефективността на използването на допълнителен капацитет. Оценява се оценка на скоростта на потока през клапанната пропаст, скоростта на потока, потока, налягането и плътността на потока за стандартната, модернизирана и всмукателна система с рексид. В същото време масата на входящия въздух се увеличава, скоростта на потока на потока се намалява и плътността на въздуха влиза в цилиндъра увеличава, което е благоприятно отразено върху изходната телевизионна телевизия.

входящ тракт

резонатор

пълнене на цилиндър

математическо моделиране

надстроен канал.

1. Jemobov L. A., Dydykin A. M. Математическо моделиране на процесите на газообменни DVS: Монография. Н.н.: NGSHA, 2007.

2. Dydyskin A. M., Zholobov L. A. Газодинамични проучвания на методите на DVS на числено моделиране // Трактори и селскостопански машини. 2008. № 4. стр. 29-31.

3. Pritr D. M., Turkish V. A. Аеромеханиката. M.: Oborongiz, 1960.

4. Khaylov M. A. Изчислено колебание под налягане в смукателната тръба на двигателя с вътрешно горене // TR. Cyam. 1984. № 152. стр.64.

5. Sonkin V. I. Изследване на въздушния поток през клапанната пропаст // tr. НАС. 1974. Брой 149. Стр.21-38.

6. Самски А. А., Попов Ю. P. Методи за разлика за решаване на проблемите на газовата динамика. М.: Наука, 1980. Стр.352.

7. RUDOY B. P. Приложна нестационарна газова динамика: урок. UFA: Институт за авиация на САЩ, 1988. Стр.184.

8. Маливанов М.В., Хмелев Р. Н. При разработването на математически и софтуер за изчисляване на газо-динамични процеси в DVS: материали на Международната научна и практическа конференция IX. Владимир, 2003. стр. 213-216.

Мащабът на въртящия момент на двигателя е пропорционален на масата на въздуха, приписвана на честотата на въртене. Увеличаването на пълненето на цилиндъра на бензиновия двигател, чрез модернизиране на пътя на всмукване, ще доведе до увеличаване на налягането на края на приема, подобряване на образуването на смесване, увеличаване на техническите и икономическите показатели на експлоатацията на двигателя и намаляване в токсичността на отработените газове.

Основните изисквания за входната пътека са за осигуряване на минимална резистентност към входа и равномерното разпределение на горимата смес през цилиндрите на двигателя.

Осигуряването на минималната резистентност към входа може да бъде постигната чрез елиминиране на грапавостта на вътрешните стени на тръбопроводите, както и остри промени в посоката на потока и елиминират внезапните теглилки и разширения на трака.

Значителен ефект върху пълнежа на цилиндъра осигурява различни видове тласък. Най-простият вид превъзходен е да се използва динамиката на входящия въздух. Голям обем на приемника частично създава резонансни ефекти в определен диапазон на въртене, което води до подобряване на пълнене. Въпреки това, те имат, като резултат динамични недостатъци, например отклонения в състава на сместа с бърза промяна в товара. Почти идеалният поток на въртящия момент гарантира, че входящата тръба превключва, в която, например, в зависимост от товара на двигателя, скоростта на въртене и положението на дросела са възможни вариации:

Дължината на пулсационната тръба;

Превключвате между пулсационни тръби с различна дължина или диаметър;
- селективно изключване на отделна тръба от един цилиндър в присъствието на голямо количество от тях;
- превключване на обема на приемника.

В резонансната горната част на цилиндрова група с един и същ интервал на флагела прикрепете късите тръби към резонансен приемник, които са свързани чрез резонансни тръби с атмосферата или със събирателния приемник, действащ като резонатор на Gölmgolts. Това е сферичен съд с отворена врата. Въздухът на шията е осцилиращата маса, а обемът на въздуха в съда играе ролята на еластичен елемент. Разбира се, такова разделяне е вярно само приблизително, тъй като някои от въздуха в кухината имат инерционна резистентност. Въпреки това, с достатъчно голяма стойност на зоната на отваряне към площта на напречното сечение на кухината, точността на такова приближение е доста задоволителна. Основната част от кинетичната осцилационна енергия е концентрирана в шията на резонатора, където осцилаторната скорост на въздушните частици има най-голяма стойност.

Между дросела и цилиндъра е установена резонатор между дросела и цилиндъра. Тя започва да действа, когато дроселът е достатъчно покрит, така че нейната хидравлична резистентност да стане съпоставима с съпротивлението на резонаторния канал. Когато буталото се движи надолу, горимата смес влиза в цилиндъра на двигателя не само от под дросела, но и от резервоара. С намаляване на вакуума, резонаторът започва да изсмуква горивата смес. Това ще следва същата част и доста голяма, обратна изхвърляне.
Статията анализира движението на потока в всмукателния канал на 4-инсултен бензинов двигател на честотата на въртене на коляновия вал върху примера на двигателя VAZ-2108 при скоростта на въртене на коляновия вал n \u003d 5600 min-1.

Тази изследователска задача беше решена по математически начин, използвайки софтуерния пакет за моделиране на газово-хидравлични процеси. Симулацията се извършва с помощта на софтуерния пакет за поток. За тази цел се получава геометрията и се внасят (под геометрията се разбира във вътрешните обеми на всмукателните и изпускателните тръби, отегчаването на цилиндъра), като се използват различни стандартни файлови формати. Това позволява на SAPR Solidworks да създаде зона за сетълмент.

Под зоната за изчисление се разбира като обем, в който се определят уравненията на математическия модел и границата на обема, на който се определят граничните условия, след това поддържат получената геометрия във формата, поддържан от дебиването и го използват при създаването на Нова изчислена опция.

Тази задача използва ASCII, двоичен формат, в удължението на STL, тип стереолитографияFormat с ъглов толеранс от 4.0 градуса и отклонение от 0.025 метра за подобряване на точността на резултатите от полученото моделиране.

След получаване на триизмерния модел на зоната за сетълмент, се определя математически модел (набор от закони на промените във физическите параметри на газа за този проблем).

В този случай, по същество суров газов поток е направен при малки номера на Рейнолдс, който е описан от системата на турбулентен поток от напълно сгъстен газ, използвайки стандартния K-E на модела на турбуленцията. Този математически модел е описан от система, състояща се от седем уравнения: две съоръжения на Navier - уравнения, уравнения на приемствеността, енергетиката, състоянието на идеалния газ, масовия трансфер и уравнението за кинетичната енергия на турбулентни вълни.

(2)

Енергийно уравнение (пълна енталпия)

Уравнението на състоянието на идеалния газ:

Турбулентните компоненти са свързани с останалите променливи чрез турбулентната стойност на вискозитета, която се изчислява в съответствие със стандартния K-ε модел на турбулентност.

Уравнения за k и ε

бурен вискозитет:

константи, параметри и източници:

(9)

(10)

Σk \u003d 1; σε \u003d 1.3; Cμ \u003d 0.09; Cε1 \u003d 1.44; Cε2 \u003d 1.92.

Работното вещество в входа е въздух, в този случай, считано за идеалния газ. Първоначалните стойности на параметрите са зададени за цялата зона на сетълмента: температура, концентрация, налягане и скорост. За налягане и температура първоначалните параметри са равни на препратката. Скоростта вътре в изчислената област в посоките x, y, z е нула. Променливата температура и налягане в дебитовете са представени чрез относителни стойности, чиито абсолютни стойности са изчислени по формулата:

fA \u003d F + Fref, (11) \\ t

когато FA е абсолютната стойност на променливата, F е изчислената относителна стойност на променливата, FREF - референтната стойност.

За всяка от изчислените повърхности са определени гранични условия. Съгласно граничните условия е необходимо да се разбере комбинацията от уравнения и закони, характерни за повърхностите на изчислената геометрия. Необходими са гранични условия за определяне на взаимодействието на зоната за сетълмент и математическия модел. На страницата за всяка повърхност показва специфичен вид гранично състояние. Типът на граничното състояние е инсталиран на входните прозорци в входния канал - Безплатно влизане. Останалите елементи - свързаната стена, която не позволява и не предават изчислените параметри на текущата област. В допълнение към всички горепосочени гранични условия, е необходимо да се вземат предвид граничните условия на движещите се елементи, включени в избрания математически модел.

Подвижните части включват вход и изпускателен вентил, бутало. В границите на подвижните елементи ние определяме вида на граничното състояние на стената.

За всяка от движимите тела е поставен законът за движение. Промяната на буталото се определя по формулата. За да се определят законите на клапанното движение, кривите на повдигането на клапана се отстраняват в 0.50 с точност от 0.001 mm. След това се изчисляват скоростта и ускорението на движението на клапата. Получените данни се превръщат в динамични библиотеки (време - скорост).

Следващият етап в процеса на симулация е генерирането на изчислителната мрежа. FlowVision използва локално адаптивна изчислителна мрежа. Първоначално се създава първоначална изчислителна решетка и след това са определени критериите за шлифоване на мрежата, според които дебитът прекъсва клетките на първоначалната решетка до желаната степен. Адаптацията се извършва както в обема на каналите на каналите, така и в цилиндъраните стени. На места с евентуална максимална скорост се създава адаптация с допълнително смилане на изчислителната решетка. По обем, шлайфането се провежда до 2 нива в горивната камера и до 5 нива в клапанните слота, по протежение на стените на цилиндъра, адаптацията е направена до 1 ниво. Това е необходимо за увеличаване на етапа на интеграция на времето с имплицитен метод за изчисление. Това се дължи на факта, че времето се определя като съотношение на размера на клетката до максималната скорост в нея.

Преди да започнете да изчислявате създадената опция, трябва да посочите параметрите на цифровото моделиране. В същото време, времето за продължаване на изчислението е равно на един пълен цикъл на работа на двигателя, 7200 pk., Броят на итерациите и честотата на запазване на тези опции за изчисление. За последваща обработка са запазени определени етапи на изчисление. Задайте часа и опциите за процеса на изчисление. Тази задача изисква настройка на времевата стъпка - метод на избор: имплицитна схема с максимална стъпка 5E-004C, ясен брой CFL - 1. Това означава, че времевата стъпка определя самата програма, в зависимост от сближаването на уравненията на налягането себе си.

Постпроцесорът е конфигуриран и параметрите на визуализацията на резултатите се интересуват. Симулацията ви позволява да получавате необходимите слоеве на визуализация след завършване на основното изчисление, въз основа на етапите на изчисление остават с определена честота. В допълнение, постпроцесорът ви позволява да предавате получените числови стойности на параметрите на процеса в процес на изследване под формата на информационен файл във външни редактори на електронни таблици и да се получи времевата зависимост на такива параметри като скорост, консумация, налягане и т.н.

Фигура 1 показва инсталацията на приемника на входящия канал на DVS. Обемът на приемника е равен на обема на един цилиндър на двигателя. Приемникът е зададен възможно най-близо до входящия канал.

Фиг. 1. Обновен с зоната за сетълмент на приемника в CADSOLIDWORDS

Собствената честота на резонатора на Helmholtz е:

(12)

където f е честотата, Hz; C0 - скорост на звука във въздуха (340 m / s); S - напречно сечение, m2; L е дължината на тръбата, m; V е обемът на резонатора, m3.

За нашия пример имаме следните стойности:

d \u003d 0.032 m, s \u003d 0.00080384 m2, v \u003d 0.000422267 m3, l \u003d 0.04 m.

След изчисляване на F \u003d 374 Hz, което съответства на въртящата се скорост на коляновия вал n \u003d 5600 min-1.

След като зададете изчислената опция и, след задаване на параметрите на числено симулация, са получени следните данни: скорост на потока, скорост, плътност, налягане, температура на газовия поток в входящия канал на интензивността на въртенето на коляновия вал.

От представената графика (фиг. 2), по отношение на потока на потока в клапан процеса, ясно е, че модернизираният канал с приемника има максимални консумативи. Стойността на потреблението е по-висока от 200 g / s. Увеличението се наблюдава за 60 g.k.k.v.

Тъй като отварянето на входящия клапан (348 g.v.v.) скоростта на потока (фиг. 3) започва да расте от 0 до 170 м / сек (при модернизирания прием на всмукване 210 m / s, с -190m / s приемници) в интервала До 440-450 gkv В канала с приемника стойността на скоростта е по-висока, отколкото в стандарт приблизително 20 m / s, започвайки от 430-440. P.k.v. Цифрената стойност на канала в канала с приемника е значително по-равномерна от модернизирания входен канал, по време на отварянето на входящия клапан. След това има значително намаляване на скоростта на потока до затварянето на входящия клапан.

Фиг. 2. Потребление на газовия поток в слота за клапан за каналите за стандартни, модернизирани и с приемника при n \u003d 5600 min-1: 1 - стандарт, 2 - обновен, 3 - обновен с приемника \\ t	Фиг. 3. Дебитът на потока в слота за клапан за каналите на стандартните, модернизирани и с приемника при N \u003d 5600 min-1: 1 - стандарт, 2 - обновен, 3 - обновен с приемника

От относителните графики под налягане (фиг. 4) (атмосферно налягане, р \u003d 101000 PA е получено за нула), следва, че стойността на налягането в модернизирания канал е по-висока, отколкото в стандарта, с 20 kPa при 460-480 gp. Kv. (свързани с голяма стойност на дебита). От 520 g.k.v. Стойността на налягането е подравнена, която не може да се каже за канала с приемника. Стойността на налягането е по-висока от стандартната, с 25 kPa, започвайки от 420-440 gp.k.v.v. до затварянето на входящия клапан.

Фиг. 4. налягане на потока в стандартно, модернизиран и канал с приемник при n \u003d 5600 min-1 (1 - стандартен канал, 2 - модернизиран канал, 3 - модернизиран канал с приемник)	Фиг. 5. Плътност на потока в стандартна, модернизирана и канал с приемник при N \u003d 5600 min-1 (1 - стандартен канал, 2 - модернизиран канал, 3 - модернизиран канал с приемник)

Плътността на потока в зоната на вентила е показана на фиг. пет.

В модернизирания канал с приемника стойността на плътността е под 0.2 kg / m3, започвайки от 440 g.k.v. В сравнение със стандартен канал. Това е свързано с високи нива на налягане и газ.

От анализа на графиките можете да направите следното заключение: каналът на подобрената форма осигурява по-добро пълнене на цилиндъра с нова такса поради намаляването на хидравличното съпротивление на входящия канал. С увеличаването на скоростта на буталото по време на отварянето на входящия клапан, формата на канала не оказва съществено влияние върху скоростта, плътността и налягането в приемния канал, той се обяснява с факта, че през този период са главно индикаторите за входящи процеси В зависимост от скоростта на буталото и слота за клапан (само формата на входящия канал се променя в това изчисление), но всичко се променя драстично по време на забавянето на движението на буталото. Таксата в стандартния канал е по-малка и инертна и по-силна "опъване" по дължината на канала, която в агрегата дава по-малко пълнене на цилиндъра по време на намаляване на скоростта на движението на буталото. До затваряне на клапана процесът тече под знаменателя на вече получената скорост (буталото дава първоначалния дебит на кеширания обем, с намаление на скоростта на буталото, инерционния компонент на газовия поток на газовия поток има значителна роля на пълнежа. Това се потвърждава от по-високи показатели за скоростта, налягане.

В входния канал с приемника, поради допълнително зареждане и резонансни явления, в цилиндъра на DVS има значително голяма маса на газовата смес, която осигурява по-високи технически индикатори на операцията DVS. Нарастването на растежа в края на входа ще окаже значително въздействие върху увеличаването на техническите и икономически и екологични резултати на работата на ДПС.

Рецензенти:

Годил Александър Николаевич, Доктор на техническия университет, професор по департамент за топлинни двигатели и енергийни инсталации на Държавния университет Владимир на Министерството на образованието и науката, Владимир.

Kulchitsky Aleksey Ramovich, D.N., професор, заместник-главен дизайнер LLC VMTZ, Владимир.

Библиографска справка

Жейоров Л. А., Суворов Е. А., Василеев I. S. Ефект на допълнителен капацитет в входящата система за попълване на DVS // Съвременни проблеми на науката и образованието. - 2013. - № 1;
URL адрес: http://science-education.ru/ru/article/view?id\u003d8270 (дата на обработка: 25.11.2019 г.). Предлагаме на Вашето внимание списанията да публикуват в издателството "Академия за естествена наука"

Паралелно, развитието на опустошителните изпускателни системи, развитите системи, конвенционално наричани "заглушители", но не са толкова много за намаляване на нивото на шума на операционния двигател, колко да променят нейните мощни характеристики (мощност на двигателя, или. \\ T неговия въртящ момент). В същото време задачата за шума за шиене отиде във втория план, такива устройства не се намаляват и не могат значително да намалят шума на двигателя и често ги подобряват.

Работата на такива устройства се основава на резонансни процеси в самите "шумозаглушители", притежаващи, като всяко кухо тяло със свойствата на лабаклетните резонатор. Благодарение на вътрешните резонанси на изпускателната система, два паралелни проблема се решават наведнъж: почистването на цилиндъра се подобрява от остатъците от горимата смес в предишния такт, а пълненето на цилиндъра е нова част от най-запалимия смес за следващия такт за компресия.
Подобрението при почистването на цилиндъра се дължи на факта, че газовият стълб в дипломатория, който отбеляза някаква скорост по време на изхода на газовете в предишния такт, поради инерция, като бутало в помпата, продължава да суче Останките на газовете от цилиндъра дори след като налягането на цилиндъра идва с налягане в колесника. В същото време се случва друг, индиректен ефект: поради това допълнително помпено помпване, налягането в цилиндъра намалява, което благоприятно влияе на следващия такт за прочистване - в цилиндъра, той попада малко повече от прясно запалима смес, отколкото да се получи, ако може да се получи Налягането на цилиндъра е равно на атмосферното.

В допълнение, обратната вълна на налягане на отработените газове, отразена от объркването (заден конус на изпускателната система) или смес (газо-динамична диафрагма), монтирана в кухината на шума, връщайки се обратно към прозореца на цилиндъра по това време От затварянето му, допълнително "развълнувана" прясна горивна смес в цилиндъра, още по-увеличаване на пълнежа му.

Тук трябва ясно да разберете, че не става дума за реципрочното движение на газове в изпускателната система, а за процеса на осцилация на вълната в самия газ. Газът се движи само в една посока - от изпускателния прозорец на цилиндъра по посока на изхода на изхода на изпускателната система, първо с остри тира, чиято честота е равна на оборота на превозното средство, след това постепенно амплитудата на тях Дрехът се намалява, в границата се превръща в равномерно ламинарно движение. И "Там и тук" вълните под налягане вървят, естеството на което е много подобно на акустичните вълни във въздуха. И скоростта на тези вибрации на налягането е близо до скоростта на звука в газа, като се вземат предвид неговите свойства - предимно плътност и температура. Разбира се, тази скорост е малко по-различна от известната стойност на скоростта на звука във въздуха, при нормални условия, равни на около 330 m / s.

Строго говорейки, процесите, които текат в изпускателните системи на DSV не са правилно наречени чисти акустични. По-скоро те се подчиняват на законите, използвани за описване на ударни вълни, макар и слаби. И това вече не е стандартно газов и термодинамика, която е ясно подредена в рамките на изотермични и адиабатни процеси, описани от законите и уравненията на Бойла, Мариота, Клаперон и други като тях.
Аз се натъкнах на тази идея няколко случая, свидетел, за който съм аз. Същността на тях е следната: резонанс на нагласи от високоскоростни и състезателни двигатели (AVIA, съд и авто), работещи по изпълнителните режими, в които двигателите понякога са непроверени до 40 000-45.000 rpm, и дори по-високи, \\ t Те започват "плаване" - те буквално са в очите променят формата, "pinpoint", сякаш не са направени от алуминий, а от пластилин и дори трито за печене! И това се случва на резонансния връх на "близнака". Но е известно, че температурата на отработените газове при изхода на изпускателния прозорец не надвишава 600-650 ° С, докато точката на топене на чист алуминий е малко по-висока - около 660 ° С и нейните сплави и др. В същото време (най-важното!), Не е изпускателната мегафон тръба, в непосредствена близост до прозореца на отработените газове, е по-често разтопена и деформирана, където изглежда най-високата температура и най-лошите температурни условия, но регионът на Обратното объркване на конуса, към което отработените газове достигат с много по-малка температура, което намалява поради разширяването й в изпускателната система (помнете основните закони на газовата динамика) и освен това тази част от ауспуха обикновено се издуха от инцидента въздушен поток, т.е. Допълнително охлаждане.

Дълго време не можех да разбера и обясня това явление. Всичко падна на място, след като случайно удари книгата, в която бяха описани процесите на ударни вълни. Има такава специална секция на газовата динамика, чийто ход се чете само на специални кранове на някои университети, които подготвят експлозивни техници. Нещо подобно се случва (и проучено) в авиацията, където преди половин век, на зората на свръхзвукови полети, те също срещнаха някои необясними факти за унищожаване на дизайна на планера на самолета по време на свръхзвуков преход.

Газо-динамичният надзор включва методи за увеличаване на плътността на зареждането на входа чрез употреба:

· Кинетичната енергия на въздуха, която се движи по приемащото устройство, в което се превръща в потенциалното налягане на налягането при спиране на потока - високоскоростен надзор;

· Процеси на вълни в всмукателни тръбопроводи -.

В термодинамичния цикъл на двигателя, без да се увеличава началото на процеса на компресия при налягане пс. 0, (еднаква атмосферна). В термодинамичния цикъл на буталния двигател с газо-динамичен надзор, началото на процеса на компресия се осъществява при налягане p K. поради увеличаването на налягането на работната течност извън цилиндъра от пс. 0 be. p K.. Това се дължи на трансформацията на кинетичната енергия и енергията на вълновите процеси извън цилиндъра в потенциалната енергия на налягането.

Един от енергийните източници за увеличаване на налягането в началото на компресията може да бъде енергията на въздушния поток на инцидента, който се осъществява, когато самолетът, автомобилът и т.н. Съответно добавянето в тези случаи се нарича висока скорост.

Високоскоростен надзор Въз основа на аеродинамични модели на трансформация на високоскоростен въздушен поток в статично налягане. Структурно се осъществява като дюза за всмукване на дифузор, насочена към теглене на въздушния поток, когато автомобилът се движи. Теоретично увеличаване на налягането δ p K.=p K. - пс. 0 зависи от скоростта ° С. H и плътност ρ 0 инцидент (движещ се) въздушен поток

Високоскоростният надзор намира използването предимно на самолети с бутални двигатели и спортни автомобили, където скоростта на скоростта е повече от 200 км / ч (56 m / s).

Следните сортове газ-динамично наблюдение на двигателите се основават на използването на инерционни и вълни в входа на двигателя.

Инерционно или динамично намаляване се осъществява при сравнително висока скорост на движеща се прясна такса в тръбопровода ° С. TR. В този случай уравнението (2.1) отнема

където ξ t е коефициент, който отчита устойчивостта на движението на газ по дължина и местно.

Истинска скорост ° С. Газовият поток на газ в всмукателните тръбопроводи, за да се избегнат повишени аеродинамични загуби и влошаване на пълнежа на цилиндрите с прясно зареждане, не трябва да надвишава 30 ... 50 m / s.

Честотата на процесите в цилиндрите на буталните двигатели е причина за осцилаторни динамични явления в газови пътеки. Тези явления могат да се използват за значително подобряване на основните показатели за двигатели (литър сила и икономика.

Инерционните процеси винаги са придружени от вълнични процеси (колебания при налягане), произтичащи от периодичното отваряне и затваряне на входните клапани на системата за обмен на газ, както и движението за връщане на буталата.

В началния етап на входа в входната дюза преди клапана се създава вакуум, а съответната вълна от изливане, достигане на противоположния край на отделния входящ тръбопровод, отразява компресионната вълна. Чрез избиране на дължината и преминаването на отделния тръбопровод, можете да получите пристигането на тази вълна към цилиндъра в най-благоприятния момент преди затваряне на клапана, който значително ще увеличи фактора на пълнене и следователно въртящ момент M E. Двигател.

На фиг. 2.1. Показва се диаграма на настроена всмукателна система. Чрез всмукателния тръбопровод, заобикаляйки дросела, въздухът влиза в приемащия приемник и входните тръбопроводи на конфигурираната дължина към всеки от четирите цилиндри.

На практика, това явление се използва в чужди двигатели (фиг. 2.2), както и вътрешни двигатели за леки автомобили с конфигурирани индивидуални входящи тръбопроводи (например ZMZ двигатели), както и на 2H8.5 / 11 диспозиция на a Стационарен електрически генератор, който има един конфигуриран тръбопровод на два цилиндъра.

Най-голямата ефективност на газо-динамичния надзор се извършва с дълги отделни тръбопроводи. Надходящото налягане зависи от координацията на честотата на въртене на двигателя н., дължини на тръбопровода Л. TR и ъгли

огъване на затварянето на всмукателния клапан (орган) φ А.. Тези параметри са свързани с тях

къде е локалната скорост на звука; к. \u003d 1.4 - адиабатния индикатор; R. \u003d 0.287 kJ / (kg ∙ градушка.); T. - средна температура на газа за периода на натиск.

Вълните и инерционните процеси могат да осигурят забележимо увеличение в цилиндъра при големи клапанни открития или под формата на увеличаване на зареждането в такт за компресия. Изпълнението на ефективния газо-динамичен надзор е възможен само за тесен обхват на честотата на въртене на двигателя. Комбинацията от фазите на разпределението на газа и дължината на всмукателния тръбопровод трябва да осигури най-голям коефициент на пълнене. Такъв избор на параметри се наричат настройка на входящата система.Тя ви позволява да увеличите мощността на двигателя с 25 ... 30%. За да се запази ефективността на газо-динамичен надзор в по-широк обхват на въртящата се скорост на коляновия вал, могат да се използват различни методи, по-специално:

· Прилагане на тръбопровод с променлива дължина л. TR (например телескопичен);

· Превключване от кратък тръбопровод за дълго;

· Автоматично регулиране на фазите на разпределение на газ и др.

Използването на газо-динамично наблюдение на тласък на двигателя обаче е свързано с определени проблеми. Първо, не винаги е възможно да се спазват рационално с достатъчно удължените всмукателни тръбопроводи. Особено трудно е да се направи за двигатели с ниска скорост, защото с намаление на скоростта на въртене, дължината на регулираните тръбопроводи се увеличава. Второ, геометрията на фиксираните тръбопроводи дава динамична настройка само в някои, доста определен диапазон от режим на скорост.

За да се гарантира ефектът в широк диапазон, се използва гладка или стъпка настройка на дължината на конфигурирания път, когато се премества от един режим на скорост в друг. Регулацията на стъпката Използването на специални клапани или ротационни амортисьори се счита за по-надеждна и успешно използвана в автомобилните двигатели на много чуждестранни фирми. Най-често използвайте контрол с превключване в два персонализирани тръбопроводима дължина (фиг. 2.3).

В положението на затворената клапа, съответният режим до 4000 min -1, подаване на въздух от приемниците на системата се извършва по дълъг път (виж фиг. 2.3). В резултат (в сравнение с базовата версия на двигателя без газ-динамичен надзор), кривата на потока на въртящия момент се подобрява на външна характеристика на скоростта (при някои честоти от 2500 до 3500 min -1, въртящият момент се увеличава средно с 10 ... 12%). С увеличаване на скоростта на въртене N\u003e 4000 min -1 захранване превключва в кратък път и това ви позволява да увеличите захранването N e. в номинален режим с 10%.

Има и по-сложни системи за цялост. Например, проектира с тръбопроводи, покриващи цилиндричен приемник с ротационен барабан, имащ прозорци за съобщения с тръбопроводи (фиг. 2.4). Когато цилиндричен приемник се завърти, дължината на тръбопровода се увеличава и обратно, когато се върти по посока на часовниковата стрелка, тя намалява. Въпреки това, прилагането на тези методи значително усложнява дизайна на двигателя и намалява нейната надеждност.

В многоцилиндрови двигатели с конвенционални тръбопроводи, ефективността на газо-динамичния надзор се намалява, което се дължи на взаимното влияние на всмукателните процеси в различни цилиндри. В автомобилните двигатели, всмукателните системи "се настройват" обикновено в максималния режим на въртящия момент, за да увеличат своя запас.

Ефектът от газо-динамичен Superior може да бъде получен и чрез съответната "настройка" на изпускателната система. Този метод открива използването на двигатели с два удара.

За определяне на дължината Л. TR и вътрешен диаметър д. (или секцията за преминаване) на регулируемия тръбопровод е необходимо да се извършват изчисления, като се използват цифрови методи за динамика на газа, описващ нестационарния поток, заедно с изчисляването на работния процес в цилиндъра. Критерият е увеличаването на властта, \\ t

или намаляване на специфичния разход на гориво. Тези изчисления са много сложни. По-опростени методи за определяне Л. три д. Въз основа на резултатите от експерименталните изследвания.

В резултат на обработката на голям брой експериментални данни за избор на вътрешен диаметър д. Регулируемият тръбопровод се предлага, както следва:

където (μ. Е. Y) max е най-ефективната област на слота за входящия клапан. Дължина Л. Тръбопроводът може да бъде определен по формулата:

Обърнете внимание, че използването на разклонени настроени системи като общ приемник - отделни тръби се оказа много ефективен в комбинация с турбокомпресор.