Pravděpodobně stojí za to mluvit podrobněji o výfukových systémech spalovacích motorů obecně, abychom se naučili oddělovat „mouchy od řízků“ v této nesnadno pochopitelné oblasti. Není to jednoduché z hlediska fyzikálních procesů probíhajících v tlumiči poté, co motor již dokončil další pracovní cyklus a zdá se, že vykonal svou práci.
Dále se zaměříme na model dvoudobé motory, ale všechny úvahy platí pro čtyřdobé motory a pro motory "nemodelové" kubatury.
Připomínám, že ne každý výfuk dráha spalovacího motoru, dokonce i v rezonančním obvodu, může zvýšit výkon motoru nebo točivý moment a také snížit jeho hladinu hluku. Celkově se jedná o dva vzájemně se vylučující požadavky a úkol konstruktéra výfukového systému obvykle spočívá v nalezení kompromisu mezi hlučností spalovacího motoru a jeho výkonem v konkrétním provozním režimu.
To je způsobeno několika faktory. Uvažujme „ideální“ motor, ve kterém jsou vnitřní ztráty energie v důsledku kluzného tření uzlů rovné nule. Rovněž nebudeme brát v úvahu ztráty ve valivých ložiscích a ztráty nevyhnutelné při vnitřních plynodynamických procesech (sání a odkalování). V důsledku toho bude veškerá energie uvolněná při spalování palivové směsi vynaložena na:
1) užitečná práce vrtule modelu (vrtule, kola atd. Nebudeme uvažovat účinnost těchto jednotek, to je samostatné téma).
2) ztráty vznikající během další cyklické fáze procesu Provoz ICE- výfuk.
Ztráty výfukem stojí za zvážení podrobněji. Zdůrazňuji, že se nebavíme o cyklu „pracovního zdvihu“ (shodli jsme se, že ideální je motor „v sobě“), ale o ztrátách při „tlačení“ zplodin hoření palivové směsi z motoru do atmosféra. Jsou určeny především dynamickým odporem samotného výfukového traktu - všeho, co je připevněno ke klikové skříni motoru. Od vstupu k výstupu "tlumiče". Doufejme, že není třeba nikoho přesvědčovat, že čím nižší je odpor kanálů, kterými plyny „opouštějí“ motor, tím méně úsilí na to bude třeba vynaložit a tím rychleji bude proces „oddělování plynu“ trvat. místo.
Je zřejmé, že je to výfuková fáze ICE, která je hlavní v procesu tvorby hluku (zapomeňme na hluk, který vzniká při sání a spalování paliva ve válci, stejně jako na mechanický hluk z provozu mechanismu - ideální ICE prostě nemůže mít mechanický hluk). Je logické předpokládat, že v této aproximaci bude celková účinnost spalovacího motoru určena poměrem mezi užitečnou prací a ztrátami ve výfukových plynech. Snížení ztrát výfukových plynů tedy zvýší účinnost motoru.
Kde se spotřebuje energie z výfuku? Přirozeně se přeměňuje na akustické vibrace. životní prostředí(atmosféra), tzn. do hluku (samozřejmě dochází k vyhřívání okolního prostoru, ale o tom zatím pomlčíme). Místem výskytu tohoto hluku je řez výfukového okna motoru, kde dochází k prudké expanzi výfukových plynů, což iniciuje akustické vlny. Fyzika tohoto procesu je velmi jednoduchá: v okamžiku otevření výfukového okénka se v malém objemu válce nachází velká část stlačených plynných zbytků zplodin spalování paliva, které při vstupu do okolního prostoru rychle a prudce expandují a dojde k plynodynamickému šoku, který vyvolá následné tlumení akustických vibrací ve vzduchu (vzpomeňte si na prasknutí, když odvíčkujete láhev šampaňského). Ke snížení této vaty stačí prodloužit dobu pro výstup stlačených plynů z válce (láhve) s omezením průřezu výfukového okna (plynulé otevírání zátky). Ale tento způsob redukce hluku není přijatelný skutečný motor, ve kterém, jak víme, výkon přímo závisí na otáčkách, tedy - na rychlosti všech probíhajících procesů.
Hluk výfuku můžete snížit jiným způsobem: neomezujte oblast průřezu výfukového okna a dobu expirace výfukové plyny, ale omezit rychlost jejich expanze již v atmosféře. A taková metoda se našla.
Ještě ve 30. letech minulého století začaly být sportovní motocykly a automobily vybaveny jakýmsi kuželem výfukové potrubí s malým úhlem otevření. Tyto tlumiče se nazývají "megafony". Mírně snížily hladinu výfukového hluku spalovacího motoru a v některých případech umožnily také mírně zvýšit výkon motoru zlepšením čištění válce od zbytků výfukových plynů v důsledku setrvačnosti pohybujícího se plynového sloupce. uvnitř kónické výfukové trubky.
Výpočty a praktické experimenty ukázaly, že optimální úhel otevření megafonu se blíží 12-15 stupňům. V zásadě, pokud vyrobíte megafon s takovým úhlem otevření velmi dlouhé délky, bude to docela účinné při tlumení hluku motoru, téměř bez snížení jeho výkonu, ale v praxi nejsou takové návrhy proveditelné kvůli zjevným konstrukčním chybám a omezení.
Dalším způsobem, jak snížit hluk ICE, je minimalizace pulzování výfukových plynů na výstupu z výfukového systému. Za tímto účelem se výfuk nevede přímo do atmosféry, ale do mezilehlého přijímače dostatečného objemu (ideálně alespoň 20násobku pracovního objemu válce), s následným uvolňováním plynů relativně malým otvorem, tzv. jehož plocha může být několikrát menší než plocha výfukového okna. Takové systémy vyhlazují pulsující povahu pohybu plynné směsi na výstupu z motoru a převádějí ji na téměř rovnoměrně progresivní pohyb na výstupu z tlumiče výfuku.
Připomínám, že se v tuto chvíli bavíme o tlumicích systémech, které nezvyšují plynodynamickou odolnost vůči výfukovým plynům. Nebudu se proto dotýkat všemožných fíglů jako jsou kovové mřížky uvnitř rušící komory, děrované přepážky a trubky, které samozřejmě pomáhají snižovat hlučnost motoru, ale na úkor jeho výkonu.
Dalším krokem ve vývoji tlumičů byly systémy skládající se z různých kombinací výše popsaných metod potlačení hluku. Hned řeknu, že z větší části nejsou ani zdaleka ideální, tk. do té či oné míry zvýšit plynodynamický odpor výfukového traktu, což rozhodně vede ke snížení výkonu motoru přenášeného na vrtuli.
//
Strana: (1)
2 3 4 ... 6 "
MDT 621,436
VLIV AERODYNAMICKÉHO ODPORU SACÍ A VÝFUKOVÉ SYSTÉMY AUTOMOBILOVÝCH MOTORŮ NA PROCESY VÝMĚNY PLYNU
L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin, Yu.M. Brodov, N.I. Grigorjev
Článek prezentuje výsledky experimentální studie vlivu aerodynamického odporu sacího a výfukového systému pístové motory o procesech výměny plynů. Experimenty byly prováděny na plnohodnotných modelech jednoválcového spalovacího motoru. Je popsáno nastavení a experimentální technika. Jsou uvedeny závislosti změny okamžité rychlosti a tlaku proudění v drahách plyn-vzduch motoru na úhlu natočení klikového hřídele. Údaje získané při různém příjmu a výfukové systémy a různé rychlosti klikového hřídele. Na základě získaných dat byly vyvozeny závěry o dynamických vlastnostech procesů výměny plynů v motoru at různé podmínky... Ukazuje se, že použití tlumiče hluku vyhlazuje pulsace proudění a mění charakteristiky proudění.
Klíčová slova: pístový motor, procesy výměny plynů, dynamika procesu, pulsace rychlosti proudění a tlaku, tlumič hluku.
Úvod
K sacím a výfukovým systémům pístových motorů s vnitřním spalováním je kladena řada požadavků, mezi ty hlavní patří maximální snížení aerodynamického hluku a minimální aerodynamický odpor. Oba tyto ukazatele jsou určeny ve vztahu mezi konstrukcí filtračního prvku, tlumiči sání a výfuku, katalyzátory, přítomností přetlaku (kompresor a / nebo turbodmychadlo), jakož i konfigurací sacího a výfukového potrubí a charakter proudění v nich. Současně neexistují prakticky žádné údaje o vlivu dalších prvků sacího a výfukového systému (filtry, tlumiče, turbodmychadla) na dynamiku proudění plynu v nich.
Tento článek prezentuje výsledky studie vlivu aerodynamického odporu sacího a výfukového systému na procesy výměny plynů ve vztahu k pístovému motoru o rozměru 8,2 / 7,1.
Experimentální nastavení
a systém sběru dat
Studie vlivu aerodynamického odporu systémů plyn-vzduch na procesy výměny plynů v pístových spalovacích motorech byly provedeny na plnohodnotném modelu jednoválcového motoru 8,2 / 7,1 poháněného do rotace. asynchronní motor, jehož frekvence otáčení klikového hřídele byla regulována v rozsahu n = 600-3000 min1 s přesností ± 0,1 %. Experimentální uspořádání je podrobněji popsáno v.
Na Obr. 1 a 2 ukazují konfigurace a geometrické rozměry vstupní a výstupní trakt experimentálního zařízení, stejně jako místa instalace senzorů pro měření okamžitých
hodnoty průměrná rychlost a tlak proudění vzduchu.
Pro měření okamžitých hodnot tlaku v průtoku (statickém) v kanálu px bylo použito tlakové čidlo WIKA £ -10, jehož odezva je menší než 1 ms. Maximální relativní střední kvadratická chyba měření tlaku byla ± 0,25 %.
Pro stanovení okamžité průměrné rychlosti proudění vzduchu wх přes průřez kanálu byly použity žhavicí anemometry s konstantní teplotou originální konstrukce, jejichž citlivým prvkem byl nichromový závit o průměru 5 μm a délce 5 mm. Maximální relativní střední kvadratická chyba při měření rychlosti wх byla ± 2,9 %.
Měření frekvence otáčení klikového hřídele bylo prováděno pomocí počítadla otáčkoměru, skládajícího se z ozubeného kotouče namontovaného na klikový hřídel a indukční snímač. Snímač generoval napěťový impuls s frekvencí úměrnou rychlosti otáčení hřídele. Z těchto impulsů byla zaznamenávána frekvence otáčení, byla určena poloha klikového hřídele (úhel φ) a okamžik, kdy píst prošel TDC a BDC.
Signály ze všech senzorů byly vedeny do analogově-digitálního převodníku a přeneseny do osobního počítače k dalšímu zpracování.
Před experimenty byla provedena statická a dynamická kalibrace měřicího systému jako celku, která ukázala rychlost potřebnou pro studium dynamiky plynodynamických procesů v sacích a výfukových systémech pístových motorů. Celková střední kvadratická chyba experimentů na vliv aerodynamického odporu plyn-vzduch ICE systémy na procesech výměny plynů byla ± 3,4 %.
Rýže. 1. Konfigurace a geometrické rozměry sacího traktu experimentálního uspořádání: 1 - hlava válců; 2 - přívodní potrubí; 3 - měřicí trubice; 4 - žhavicí anemometrové snímače pro měření rychlosti proudění vzduchu; 5 - snímače tlaku
Rýže. 2. Konfigurace a geometrické rozměry výfukového traktu experimentálního uspořádání: 1 - hlava válců; 2 - pracovní oblast - výfukové potrubí; 3 - snímače tlaku; 4 - snímače anemometru s horkým drátem
Byl studován vliv přídavných prvků na dynamiku plynů v procesech sání a výfuku při různých koeficientech odporu systémů. Odpory byly vytvořeny pomocí různých sacích a výfukových filtrů. Takže jako jeden z nich byl použit standardní automobilový vzduchový filtr s koeficientem odporu 7,5. Dalším filtračním prvkem byl tkaninový filtr s koeficientem odporu 32. Koeficient odporu byl stanoven experimentálně pomocí statického foukání v laboratorních podmínkách. Studie byly také prováděny bez filtrů.
Vliv aerodynamického odporu na proces sání
Na Obr. 3 a 4 znázorňují závislosti rychlosti proudění vzduchu a tlaku рх v sacím potrubí.
le od úhlu natočení klikového hřídele ф při různých rychlostech a při použití různých sacích filtrů.
Bylo zjištěno, že v obou případech (s tlumičem i bez něj) jsou pulzace tlaku a průtoku vzduchu nejvýraznější při vysokých frekvencích otáčení klikového hřídele. Přitom v sacím potrubí s tlumičem jsou hodnoty maximální rychlost průtok vzduchu je podle očekávání menší než v potrubí bez něj. Většina
m> x, m/s 100
Objev 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111 o
EGptskogo ventil 1 111 II typ. [Pokrýt. ... 3
§ R * ■ -1 * £ l R- k
// 11 "Ы" \ 11 I III 1
540 (r.graE.p.c.i. 720 VMT NMT
1 1 Otevření -gbptskogo-! ventil A l 1 D 1 1 1 Zavřeno ^
1 dh \. bptsknoeo ventil "X 1 1
| | A J __ 1 \ __ MJ \ y T -1 1 \ K / \ 1 ^ V / \ / \ "F) y /. \ / L / L" Pch -o 1 \ __ V / -
1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1
540 (r.graO.p.k. L. 720 VMT nmt
Rýže. 3. Závislost rychlosti vzduchu wх v sacím kanálu na úhlu natočení klikového hřídele φ při různých rychlostech otáčení klikového hřídele a různých filtračních vložkách: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtru; 2 - standardní vzduchový filtr; 3 - látkový filtr
Rýže. 4. Závislost tlaku px v sacím kanálu na úhlu natočení klikového hřídele φ při různých rychlostech otáčení klikového hřídele a různých filtračních vložkách: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtru; 2 - standardní vzduchový filtr; 3 - látkový filtr
to se jasně projevilo při vysokých rychlostech otáčení klikového hřídele.
Po uzavření sacího ventilu se tlak a rychlost proudění vzduchu v kanálu za všech podmínek nestanou nulovými, ale jsou pozorovány určité výkyvy (viz obr. 3 a 4), které jsou také typické pro výfukový proces (viz níže). V tomto případě instalace tlumiče sání vede ke snížení tlakových pulzací a rychlosti proudění vzduchu za všech podmínek jak během procesu sání, tak po uzavření sacího ventilu.
Vliv aerodynamiky
odolnost vůči procesu uvolňování
Na Obr. 5 a 6 jsou znázorněny závislosti průtoku vzduchu wx a tlaku px ve výfukovém kanálu na úhlu natočení klikového hřídele φ při jeho různých rychlostech a při použití různých výfukových filtrů.
Studie byly provedeny pro různé otáčky klikového hřídele (od 600 do 3000 min1) při různých přetlakech na výstupu (od 0,5 do 2,0 bar) bez tlumiče hluku a pokud je vybaven tlumičem hluku.
Bylo zjištěno, že v obou případech (s tlumičem i bez něj) se pulsace rychlosti proudění vzduchu nejzřetelněji projevily při nízkých frekvencích otáčení klikového hřídele. Ve výfukovém potrubí s tlumičem přitom zůstávají hodnoty maximálního průtoku vzduchu na
přibližně stejně jako bez něj. Po uzavření výfukový ventil rychlost proudění vzduchu v kanálu se za všech podmínek nerovná nule, ale pozorujeme určité kolísání rychlosti (viz obr. 5), což je také typické pro proces sání (viz výše). Instalace tlumiče hluku na výstupu zároveň vede k výraznému zvýšení pulzací rychlosti proudění vzduchu za všech podmínek (zejména při pb = 2,0 bar) jak během výfukového procesu, tak po uzavření výfukového ventilu.
Je třeba poznamenat opačný vliv aerodynamického odporu na charakteristiku sacího procesu do spalovacího motoru, kde při použití vzduchový filtr byly přítomny pulzující efekty při sání a po uzavření sacího ventilu, ale zanikly zřetelně rychleji než bez něj. Současně přítomnost filtru v sacím systému vedla ke snížení maximální rychlosti proudění vzduchu a oslabení dynamiky procesu, což je v dobré shodě s dříve získanými výsledky v práci.
Zvýšení aerodynamického odporu výfukového systému vede k mírnému zvýšení maximální tlaky v procesu uvolňování, stejně jako posun vrcholů za TDC. Současně lze poznamenat, že instalace tlumiče výfuku vede ke snížení pulzací tlaku průtoku vzduchu za všech podmínek jak během výfukového procesu, tak po uzavření výfukového ventilu.
s. m/s 118 100 46 16
1 1 pokoj Т "ААі к т 1 Uzavření ventilu MpTsskiy
Otevření bankovního účtu |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1
"" "i | y i \ / ~ ^
540 (p, habr, p.c.i. 720 NMT VMT
Rýže. 5. Závislost rychlosti vzduchu wх ve výfukovém kanálu na úhlu natočení klikového hřídele φ při různých rychlostech otáčení klikového hřídele a různých filtračních vložkách: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtru; 2 - standardní vzduchový filtr; 3 - látkový filtr
Px. 5PR 0,150
1 1 1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 II 1 1 l "A 11 1 1 / \ 1. ', a II 1 1
Otevření | Yyptskiy 1 іklapan L7 1 h і _ / 7 / ", G s 1 \ H
h- "1 1 1 1 1 і 1 L L _l / і і h / 1 1
540 (b, rakev, p.c. 6,720
Rýže. 6. Závislost tlaku px ve výfukovém kanálu na úhlu natočení klikového hřídele φ při různých rychlostech otáčení klikového hřídele a různých filtračních vložkách: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtru; 2 - standardní vzduchový filtr; 3 - látkový filtr
Na základě zpracování závislostí změny průtoku pro jeden cyklus byla vypočtena relativní změna objemového průtoku vzduchu Q výfukovým kanálem při umístění tlumiče. Bylo zjištěno, že při nízkých přetlakech na výstupu (0,1 MPa) je průtok Q ve výfukovém systému s tlumičem menší než v systému bez něj. Navíc, jestliže při frekvenci otáčení klikového hřídele 600 min-1 byl tento rozdíl přibližně 1,5 % (což leží v rámci chyby), pak při n = 3000 min4 tento rozdíl dosáhl 23 %. Ukazuje se, že pro vysoký přetlak rovný 0,2 MPa byla pozorována opačná tendence. Objemový průtok vzduchu výfukovým potrubím s tlumičem byl větší než v systému bez něj. Současně při nízkých rychlostech otáčení klikového hřídele byl tento přebytek 20 % a při n = 3000 min1 pouze 5 %. Podle autorů lze tento efekt vysvětlit určitým vyhlazením pulsací rychlosti proudění vzduchu ve výfukovém systému za přítomnosti tlumiče hluku.
Závěr
Studie ukázala, že proces sání u pístového spalovacího motoru je významně ovlivněn aerodynamickým odporem sacího traktu:
Zvýšení odporu filtračního prvku vyhlazuje dynamiku procesu plnění, ale současně snižuje rychlost proudění vzduchu, což odpovídajícím způsobem snižuje poměr plnění;
Účinek filtru se zvyšuje se zvyšováním otáček klikového hřídele;
Byla nastavena prahová hodnota koeficientu odporu filtru (cca 50-55), po jejímž překročení nemá jeho hodnota vliv na průtok.
Zároveň se ukázalo, že aerodynamický odpor výfukového systému také významně ovlivňuje plyno-dynamické a průtokové charakteristiky výfukového procesu:
Zvýšení hydraulického odporu výfukového systému u pístového spalovacího motoru vede ke zvýšení pulsací rychlosti proudění vzduchu ve výfukovém kanálu;
Při nízkých přetlakech na výstupu u systému s tlumičem je pozorován pokles objemového průtoku výfukovým kanálem, zatímco při vysokém pf se naopak zvyšuje oproti výfukovému systému bez tlumiče.
Získané výsledky lze tedy využít v inženýrské praxi k optimálnímu výběru charakteristik tlumičů hluku sání a výfuku, což může mít pozitivní vliv.
významný vliv na plnění válce čerstvou náplní (plnicí poměr) a kvalitu čištění válce motoru od výfukových plynů (poměr zbytkových plynů) při určitých otáčkových režimech provozu pístových spalovacích motorů.
Literatura
1. Draganov, B.Kh. Návrh vstupních a výstupních kanálů spalovacích motorů / B.Kh. Draganov, M.G. Kruglov, V.S. Obukhova. - Kyjev: škola Vischa. Nakladatelství Head, 1987.-175 s.
2. Spalovací motory. Za 3 kn. Rezervovat. 1: Teorie pracovních procesů: učebnice. / V.N. Lu-kanin, K.A. Morozov, A.S. Khachiyan a další; vyd. V.N. Lukanin. - M.: Vyšší. shk., 1995 .-- 368 s.
3. Sharoglazov, B.A. Spalovací motory: teorie, modelování a výpočet procesů: učebnice. na předmětu "Teorie pracovních procesů a modelování procesů ve spalovacích motorech" / B.A. Sharoglazov, M.F. Farafontov, V.V. Klementyev; vyd. poctěn aktivní věda Ruské federace B.A. Sharoglazová. - Čeljabinsk: SUSU, 2010. -382 s.
4. Moderní přístupy k tvorbě vznětových motorů pro osobní automobily a malé automobily
Zovikov / A.D. Blinov, P.A. Golubev, Yu.E. Dragan a další; vyd. V.S. Paponov a A.M. Mineeva. - M .: Výzkumné centrum "Inženýr", 2000. - 332 s.
5. Experimentální studium plynodynamických procesů v sacím systému pístového spalovacího motoru. Zhilkin, L.V. Plotnikov, S.A. Korzh, I.D. Larionov // Dvigatelestroyeniye. - 2009. -č. 1. - S. 24-27.
6. Ke změně dynamiky plynů výfukového procesu u pístových spalovacích motorů při instalaci tlumiče výfuku. Plotnikov, B.P. Zhilkin, A.V. Krestovskikh, D.L. Padalyak // Bulletin Akademie vojenských věd. -2011. - č. 2. - S. 267-270.
7. Pat. 81338 RU, IPC G01 P5 / 12. Termoanemometr konstantní teploty / S.N. Plokhov, L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin. - č. 2008135775/22; aplikace. 09.03.2008; publ. 10.03.2009, Bul. č. 7.
Použití rezonančních výfukových potrubí u modelů motorů všech tříd může dramaticky zlepšit sportovní výkon soutěže. Geometrické parametry potrubí jsou však zpravidla určovány pokusem a omylem, protože až dosud neexistuje jasné pochopení a jasná interpretace procesů probíhajících v těchto plynodynamických zařízeních. A v několika málo zdrojích informací o této záležitosti jsou uvedeny protichůdné závěry, které mají svévolný výklad.
Pro detailní studium procesů v laděném výfukovém potrubí byla vytvořena speciální instalace. Skládá se ze stojanu pro spouštění motorů, adaptéru motorového potrubí s armaturami pro odběr statického a dynamického tlaku, dvou piezoelektrických snímačů, dvoupaprskového osciloskopu C1-99, kamery, rezonančního výfuku z motoru R-15 s "dalekohled" a podomácku vyrobená trubka s černěným povrchem a dodatečnou tepelnou izolací.
Tlak v potrubí v oblasti výfuku byl stanoven následovně: motor byl uveden na rezonanční otáčky (26 000 ot./min), údaje z piezoelektrických snímačů připojených k tlakovým armaturám byly zobrazovány na osciloskopu, frekvence rozmítání který byl synchronizován s otáčkami motoru a oscilogram byl zaznamenán na fotografický film.
Po vyvolání filmu v kontrastní vývojce byl obraz přenesen na pauzovací papír do měřítka obrazovky osciloskopu. Výsledky pro trubku z motoru R-15 jsou uvedeny na obrázku 1 a pro podomácku vyrobenou trubku s černěním a dodatečnou tepelnou izolací - na obrázku 2.
Na grafech:
R dyn - dynamický tlak, P st - statický tlak. OBO - otevření výfukového okna, BDC - dolní úvrať, ZVO - uzavření výfukového okna.
Analýza křivek ukazuje rozložení tlaku na vstupu rezonanční trubice jako funkci fáze otáčení klikového hřídele. Ke zvýšení dynamického tlaku od okamžiku otevření výfukového hrdla s průměrem výstupní trubky 5 mm dochází u R-15 až o cca 80°. A jeho minimum je v rozmezí 50° - 60° od spodní úvratě při maximálním odfuku. Nárůst tlaku v odražené vlně (od minima) v okamžiku uzavření výfukového okna je cca 20% maximální hodnoty P. Zpoždění působení odražené vlny výfukových plynů je od 80 do 90°. Statický tlak je charakterizován nárůstem v rozsahu 22° od "plató" na grafu až do 62° od okamžiku otevření výfukového otvoru, s minimem umístěným na 3° od okamžiku spodní úvratě. Je zřejmé, že v případě použití podobného výfukového potrubí dochází k oscilacím foukání při 3 ° ... 20 ° po dolní úvrati a v žádném případě ne při 30 ° po otevření výfukového okna, jak se dříve myslelo.
Údaje z výzkumu pro potrubí pro kutily se liší od údajů R-15. Nárůst dynamického tlaku na 65° od okamžiku otevření výfukového otvoru je doprovázen minimem umístěným na 66° za dolní úvratí. V tomto případě je nárůst tlaku odražené vlny od minima asi 23%. Zpoždění působení výfukových plynů je menší, což pravděpodobně souvisí se zvýšením teploty v tepelně izolovaném systému, a je asi 54°. Změny v odkalování jsou zaznamenány při 10° za dolní úvratí.
Porovnáním grafů je vidět, že statický tlak v tepelně izolovaném potrubí v okamžiku uzavření výfukového okna je menší než u R-15. Dynamický tlak má však po zavření výfukového okna maximální odraženou vlnu 54° a u R-15 je toto maximum posunuto až o 90“! Rozdíly souvisí s rozdílem v průměrech výfukového potrubí: u R-15, jak již bylo naznačeno, je průměr 5 mm a u tepelně izolovaného - 6,5 mm. Navíc díky dokonalejší geometrii trubky R-15 má vyšší faktor obnovy statického tlaku.
Účinnost rezonančního výfukového potrubí do značné míry závisí na geometrických parametrech samotného potrubí, průřezu výfukového potrubí motoru, teplotě a časování ventilů.
Použití protideflektorů a volba teplotního režimu rezonančního výfukového potrubí umožní posunout maximální tlak odražené vlny výfukových plynů do okamžiku uzavření výfukového okna a tím prudce zvýšit účinnost jeho působení.
1Tento článek pojednává o otázkách posuzování vlivu rezonátoru na plnění motoru. Jako příklad je navržen rezonátor - objemově stejný jako objem válce motoru. Geometrie sacího traktu spolu s rezonátorem byla importována do softwaru FlowVision. Matematické modelování bylo provedeno s přihlédnutím ke všem vlastnostem pohybujícího se plynu. Pro odhad průtoku vstupním systémem, pro odhad průtoku v systému a relativního tlaku vzduchu ve ventilové štěrbině byla provedena počítačová simulace, která ukázala efektivitu použití přídavné nádrže. Změny průtoku ventilovou štěrbinou, průtok, tlak a hustota průtoku byly hodnoceny pro standardní, modernizované a sací systémy s přijímačem. Současně se zvyšuje hmotnost nasávaného vzduchu, snižuje se průtok a zvyšuje se hustota vzduchu vstupujícího do válce, což má příznivý vliv na ukazatele výkonu spalovacího motoru.
sací trakt
rezonátor
plnění válce
matematické modelování
modernizovaný kanál.
1. Zholobov LA, Dydykin AM Matematické modelování procesů výměny plynů ve spalovacích motorech: Monografie. N.N.: NGSKhA, 2007.
2. Dydykin AM, Zholobov LA Plynodynamický výzkum spalovacích motorů metodami numerického modelování // Traktory a zemědělské stroje. 2008. č. 4. S. 29-31.
3. Pritsker DM, Turyan VA Aeromechanics. M.: Oborongiz, 1960.
4. Khailov, MA, Výpočtová rovnice kolísání tlaku v sacím potrubí spalovacího motoru, Tr. CIAM. 1984. č. 152. S.64.
5. Sonkin, VI, Studie proudění vzduchu ventilovou štěrbinou, Tr. NÁS. 1974. Číslo 149. S.21-38.
6. Samarskiy AA, Popov Yu. P. Diferenční metody řešení problémů dynamiky plynů. Moskva: Nauka, 1980. S.352.
7. Ruda BP Aplikovaná nestacionární dynamika plynů: Učebnice. Ufa: Ufa Aviation Institute, 1988. S.184.
8. Malivanov MV, Khmelev RN K vývoji matematického a softwarového vybavení pro výpočet plynně-dynamických procesů ve spalovacím motoru: Materiály mezinárodní vědecko-praktické konference IX. Vladimír, 2003. S. 213-216.
Velikost točivého momentu motoru je úměrná hmotnosti nasávaného vzduchu ve vztahu k rychlosti. Zvýšení plnění válce benzínového spalovacího motoru modernizací sacího traktu povede ke zvýšení tlaku v sacím konci, zlepšení tvorby směsi, zvýšení technického a ekonomického výkonu motoru a snížení toxicitu výfukových plynů.
Hlavními požadavky na sací trakt je zajištění minimálního odporu sání a rovnoměrného rozložení hořlavé směsi po válcích motoru.
Minimálního vstupního odporu lze dosáhnout odstraněním drsnosti vnitřních stěn potrubí, stejně jako prudkými změnami směru proudění a vyloučením náhlého zúžení a rozšíření trasy.
Významný vliv na plnění válce mají různé typy tlakování. Nejjednodušším typem boostu je využití dynamiky nasávaného vzduchu. Velký objem přijímače částečně vytváří v určitém rozsahu rychlostí rezonanční efekty, které vedou ke zlepšení plnění. Ve svém důsledku však mají dynamické nevýhody, například odchylky ve složení směsi při rychlých změnách zatížení. Téměř dokonalý tok točivého momentu je zajištěn výměnou sacího potrubí, u kterého jsou možné změny například v závislosti na zatížení motoru, otáčkách a poloze plynu:
Délky pulzní trubice;
Přepínání mezi pulzačními trubkami různých délek nebo průměrů;
- selektivní odstavení samostatného potrubí jednoho válce v přítomnosti velkého počtu z nich;
- přepínání hlasitosti přijímače.
Při rezonančním natlakování jsou skupiny válců se stejným zábleskovým intervalem propojeny krátkými trubkami s rezonančními přijímači, které jsou připojeny rezonančními trubicemi do atmosféry nebo se sběrným přijímačem fungujícím jako Hölmholtzův rezonátor. Je to kulovitá nádoba s otevřeným hrdlem. Vzduch v hrdle je kmitající hmota a objem vzduchu v nádobě hraje roli elastického prvku. Samozřejmě, že takové rozdělení platí jen přibližně, protože nějaká část vzduchu v dutině má setrvačný odpor. Při dostatečně velké hodnotě poměru plochy otvoru k ploše průřezu dutiny je však přesnost této aproximace vcelku uspokojivá. Hlavní část kinetické energie vibrací je soustředěna v hrdle rezonátoru, kde je vibrační rychlost částic vzduchu největší.
Sací rezonátor je instalován mezi škrticí klapkou a válcem. Začíná působit, když je škrticí klapka uzavřena natolik, že její hydraulický odpor je srovnatelný s odporem rezonátorového kanálu. Při pohybu pístu dolů se hořlavá směs dostává do válce motoru nejen zpod škrticí klapky, ale také z nádoby. S poklesem řídkosti začne rezonátor nasávat hořlavou směs do sebe. Sem půjde i část, a to docela velká, zpětného výhozu.
Článek analyzuje pohyb proudění ve vstupním kanálu 4-taktního benzínového spalovacího motoru při jmenovitých otáčkách klikové hřídele na příkladu motoru VAZ-2108 při otáčkách klikové hřídele n = 5600 min-1.
Tento výzkumný problém byl řešen matematicky pomocí softwarového balíku pro modelování plynohydraulických procesů. Modelování bylo provedeno pomocí softwarového balíku FlowVision. Pro tento účel byla získána a importována geometrie (geometrie se týká vnitřních objemů motoru - sací a výfukové potrubí, nadpístový objem válce) pomocí různých standardních formátů souborů. To vám umožňuje používat CAD SolidWorks k vytvoření výpočetní domény.
Výpočtovou oblastí se rozumí objem, ve kterém jsou definovány rovnice matematického modelu, a hranice objemu, na které jsou definovány okrajové podmínky, následně uložit výslednou geometrii ve formátu podporovaném FlowVision a použít ji při vytváření nového designové pouzdro.
V této úloze byl pro zlepšení přesnosti získaných výsledků simulace použit formát ASCII, binární, v rozšíření stl, typ StereoLithographyformat s úhlovou tolerancí 4,0 stupně a odchylkou 0,025 metru.
Po získání trojrozměrného modelu výpočetní oblasti se nastaví matematický model (soubor zákonů pro změnu fyzikálních parametrů plynu pro daný problém).
V tomto případě se předpokládá v podstatě podzvukové proudění plynu při nízkých Reynoldsových číslech, které je popsáno modelem turbulentního proudění plně stlačitelného plynu pomocí standardního modelu k-e turbulence. Tento matematický model je popsán systémem sestávajícím ze sedmi rovnic: dvou Navierových - Stokesových rovnic, rovnic kontinuity, energie, stavu ideálního plynu, přenosu hmoty a rovnic pro kinetickou energii turbulentních pulsací.
(2)
Energetická rovnice (celková entalpie)
Stavová rovnice ideálního plynu:
Turbulentní složky jsou vztaženy k dalším proměnným prostřednictvím hodnoty turbulentní viskozity, která je vypočtena podle standardního modelu turbulence k-ε.
Rovnice pro k a ε
turbulentní viskozita:
konstanty, parametry a zdroje:
(9)
(10)
ak = 1; ae = 1,3; Cμ = 0,09; Cei = 1,44; Сε2 = 1,92
Pracovní látkou v sacím procesu je vzduch, v tomto případě považovaný za ideální plyn. Počáteční hodnoty parametrů jsou nastaveny pro celou výpočetní oblast: teplota, koncentrace, tlak a rychlost. Pro tlak a teplotu se počáteční parametry rovnají referenčním. Rychlost uvnitř výpočetní domény ve směrech X, Y, Z je nulová. Proměnné teplota a tlak ve FlowVision jsou reprezentovány relativními hodnotami, jejichž absolutní hodnoty jsou vypočteny podle vzorce:
fa = f + fref, (11)
kde fa je absolutní hodnota proměnné, f je vypočtená relativní hodnota proměnné, fref je referenční hodnota.
Pro každou z návrhových ploch jsou nastaveny okrajové podmínky. Okrajové podmínky je třeba chápat jako soustavu rovnic a zákonitostí typických pro plochy výpočtové geometrie. Okrajové podmínky jsou nezbytné pro určení interakce mezi výpočetní oblastí a matematickým modelem. Stránka specifikuje specifický typ hraniční podmínky pro každý povrch. Typ okrajové podmínky se nastavuje na vstupních oknech vstupního kanálu - volný vstup. Zbytek prvků - stěna-hranice, která neprochází a nepřenáší návrhové parametry dále než do oblasti výpočtu. Kromě všech výše uvedených okrajových podmínek je nutné vzít v úvahu okrajové podmínky na pohyblivých prvcích zahrnutých ve zvoleném matematickém modelu.
Pohyblivé části zahrnují vstupní a výstupní ventily a píst. Na hranicích pohyblivých prvků definujeme typ zdi hraniční podmínky.
Pro každé z pohybujících se těles je stanoven pohybový zákon. Změna rychlosti pístu je určena vzorcem. Pro stanovení zákonitostí pohybu ventilu byly křivky zdvihu ventilu provedeny přes 0,50 s přesností 0,001 mm. Poté byla vypočtena rychlost a zrychlení pohybu ventilu. Přijatá data jsou převedena do dynamických knihoven (čas - rychlost).
Další fází procesu modelování je generování výpočetní sítě. FlowVision používá lokálně adaptivní výpočetní mřížku. Nejprve je vytvořena počáteční výpočetní síť a poté jsou specifikována kritéria pro upřesnění sítě, podle kterých FlowVision rozbije buňky počáteční sítě do požadované míry. Přizpůsobení je provedeno jak z hlediska objemu průtokové dráhy kanálů, tak podél stěn válce. Úpravy s dodatečným zpřesněním výpočetní sítě jsou vytvářeny v místech s maximální možnou rychlostí. Objemově bylo broušeno na stupeň 2 ve spalovací komoře a na stupeň 5 ve ventilových štěrbinách, podél stěn válce byla provedena úprava na stupeň 1. To je nezbytné pro zvýšení kroku časové integrace pro implicitní metodu výpočtu. To je způsobeno tím, že časový krok je definován jako poměr velikosti buňky k maximální rychlosti v ní.
Před zahájením výpočtu vytvořené varianty je nutné nastavit parametry numerické simulace. Současně je doba pro pokračování výpočtu nastavena na jeden celý cyklus provozu ICE - 7200 sc., počet iterací a frekvence ukládání dat možnosti výpočtu. Určité kroky výpočtu jsou uloženy pro následné zpracování. Je nastaven časový krok a možnosti procesu výpočtu. Tento úkol vyžaduje nastavení časového kroku - metoda volby: implicitní schéma s maximálním krokem 5е-004с, explicitní číslo CFL - 1. To znamená, že časový krok určuje program sám v závislosti na konvergenci tlakové rovnice.
V postprocesoru se konfigurují a nastavují parametry vizualizace získaných výsledků, které nás zajímají. Modelování umožňuje získat požadované vrstvy vizualizace po dokončení hlavního výpočtu na základě fází výpočtu uložených s určitou frekvencí. Postprocesor navíc umožňuje přenést získané číselné hodnoty parametrů studovaného procesu ve formě informačního souboru do externích editorů tabulkových procesorů a získat časovou závislost takových parametrů, jako je rychlost, průtok, tlak , atd.
Obrázek 1 ukazuje instalaci přijímače na vstupu spalovacího motoru. Objem přijímače se rovná objemu jednoho válce motoru. Přijímač se instaluje co nejblíže ke vstupu.
|
|
|
Rýže. 1. Výpočetní oblast modernizována přijímačem v CADSolidWorks |
Vlastní frekvence Helmholtzova rezonátoru je:
(12)
kde F je frekvence, Hz; C0 - rychlost zvuku ve vzduchu (340 m / s); S je průřez otvoru, m2; L - délka potrubí, m; V je objem rezonátoru, m3.
Pro náš příklad máme následující hodnoty:
d = 0,032 m, S = 0,00080384 m2, V = 0,000422267 m3, L = 0,04 m.
Po výpočtu F = 374 Hz, což odpovídá frekvenci otáčení klikového hřídele n = 5600 min-1.
Po nastavení vytvořené verze pro výpočet a po nastavení parametrů numerického modelování byly získány tyto údaje: průtok, rychlost, hustota, tlak, teplota proudu plynu ve vstupním kanálu spalovacího motoru o úhel natočení klikového hřídele.
Z uvedeného grafu (obr. 2) podle průtoku ve ventilové štěrbině je vidět, že modernizovaný kanál s přijímačem má charakteristiku maximálního průtoku. Průtok je o 200 g/s vyšší. Nárůst je pozorován během 60 gp.c.
Od okamžiku otevření vstupního ventilu (348 gpc) se rychlost proudění (obr. 3) začíná zvyšovat z 0 na 170 m/s (u modernizovaného vstupního kanálu 210 m/s, s přijímačem -190 m/s ) v intervalu do 440-450 g.p.c. V kanálu s přijímačem je hodnota rychlosti vyšší než ve standardním asi o 20 m/s, počínaje 430-440 g.c.v. Číselná hodnota rychlosti v kanálu s přijímačem je mnohem hladší než u modernizovaného sacího kanálu při otevírání sacího ventilu. Dále je pozorován významný pokles průtoku až do uzavření sacího ventilu.
|
|
|
|
Rýže. 2. Průtok plynu ve ventilové štěrbině pro standardní, modernizované a přijímací kanály při n = 5600 min-1: 1 - standardní, 2 - modernizované, 3 - modernizované s přijímačem |
Rýže. 3. Průtok ve ventilové štěrbině pro kanály standardní, modernizované a s přijímačem při n = 5600 min-1: 1 - standardní, 2 - modernizované, 3 - modernizované s přijímačem |
Z grafů relativního tlaku (obr. 4) (atmosférický tlak je brán jako nula, P = 101000 Pa) vyplývá, že hodnota tlaku v modernizovaném kanálu je vyšší než ve standardním o 20 kPa při 460-480 gcv (spojeno s velkou hodnotou průtoku). Od 520 g.p.c. se hodnota tlaku vyrovná, což nelze říci o kanálu s přijímačem. Hodnota tlaku je vyšší než standardní o 25 kPa, počínaje 420-440 g.p.c. až do uzavření sacího ventilu.
|
|
|
|
Rýže. 4. Průtokový tlak ve standardním, modernizovaném a kanálu s přijímačem při n = 5600 min-1 (1 - standardní kanál, 2 - modernizovaný kanál, 3 - modernizovaný kanál s přijímačem) |
Rýže. 5. Hustota toku ve standardním, vylepšeném a kanálu s přijímačem při n = 5600 min-1 (1 - standardní kanál, 2 - vylepšený kanál, 3 - vylepšený kanál s přijímačem) |
Hustota proudění v oblasti ventilové štěrbiny je znázorněna na obr. 5.
V modernizovaném kanálu s přijímačem je hodnota hustoty nižší o 0,2 kg/m3, počínaje 440 g.c.v. ve srovnání se standardním kanálem. To je způsobeno vysokými tlaky a průtoky plynu.
Z analýzy grafů lze vyvodit následující závěr: kanál vylepšeného tvaru zajišťuje lepší plnění válce čerstvou náplní díky snížení hydraulického odporu vstupního kanálu. Se zvýšením rychlosti pístu v okamžiku otevření sacího ventilu tvar kanálu významně neovlivňuje rychlost, hustotu a tlak uvnitř sacího kanálu, což je vysvětleno skutečností, že během tohoto období se indikátory sacího ventilu sací proces závisí hlavně na rychlosti pístu a ploše průtokové plochy ventilové štěrbiny (v tomto výpočtu se mění pouze tvar sacího kanálu), ale vše se dramaticky mění v okamžiku zpomalení pohybu pístu. Náplň ve standardním kanálku je méně inertní a více se "protahuje" po délce kanálu, což dohromady vede k menšímu plnění válce v okamžiku, kdy se rychlost pohybu pístu snižuje. Do uzavření ventilu proces probíhá pod jmenovatelem již získaného průtoku (píst udává počáteční rychlost průtoku objemu ventilu, při poklesu rychlosti pístu hraje významnou roli setrvačná složka proudu plynu při plnění v důsledku snížení odporu proti proudění modernizovaný kanál mnohem méně brání průchodu vsázky. To je potvrzeno vyšší rychlostí a tlakem.
V sacím potrubí s přijímačem se vlivem dodatečného nabíjení náplně a rezonančních jevů dostává do válce spalovacího motoru mnohem větší hmota plynné směsi, což zajišťuje vyšší technický výkon spalovacího motoru. Zvýšení tlaku na konci sání bude mít významný vliv na zvýšení technického, ekonomického a ekologického výkonu spalovacího motoru.
Recenzenti:
Dostal Alexandra Nikolajeviče, doktora technických věd, profesora katedry tepelných motorů a elektráren, Vladimir State University Ministerstva školství a vědy, Vladimir.
Aleksey Removich Kulchitskiy, doktor technických věd, profesor, zástupce hlavního konstruktéra VMTZ LLC, Vladimir.
Bibliografický odkaz
Zholobov L. A., Suvorov E. A., Vasiliev I. S. VLIV DODATEČNÉ KAPACITY V SYSTÉMU PŘÍVODU NA PLNĚNÍ LEDU // Moderní problémy vědy a vzdělávání. - 2013. - č. 1 .;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8270 (datum přístupu: 25. 11. 2019). Upozorňujeme na časopisy vydávané "Akademií přírodních věd"
Velikost: px
Začít zobrazovat ze stránky:
Přepis
1 Jako rukopis Mashkur Mahmud A. MATEMATICKÝ MODEL PROCESŮ DYNAMIKY PLYNU A VÝMĚNY TEPLA VE VSTUPNÍCH A VÝFUKOVÝCH SYSTÉMECH LEDU Specialita "Tepelné motory" Abstrakt práce pro titul kandidáta technických věd Petrohrad 2005
2 Obecná charakteristika práce Relevantnost disertační práce V moderních podmínkách zrychleného tempa rozvoje stavby motorů, jakož i dominantních tendencí intenzifikace pracovního procesu, za předpokladu zvyšování jeho efektivity, je věnována stále větší pozornost ke zkrácení času na vytváření, dolaďování a úpravy stávajících typů motorů. Hlavním faktorem, který v tomto problému výrazně snižuje jak časové, tak materiálové náklady, je použití moderních počítačů. Jejich použití však může být efektivní pouze v případě, že vytvořené matematické modely jsou adekvátní reálným procesům, které určují fungování spalovacího motoru. Obzvláště akutní je v této fázi vývoje moderní konstrukce motorů problém tepelného namáhání částí skupiny válec-píst (CPG) a hlavy válců, který je nerozlučně spojen se zvýšením agregovaného výkonu. Procesy okamžitého lokálního konvekčního přenosu tepla mezi pracovní tekutinou a stěnami plyno-vzduchových kanálů (GWC) jsou stále nedostatečně prozkoumány a jsou jedním z úzkých míst v teorii spalovacích motorů. V tomto ohledu je naléhavým problémem vytvoření spolehlivých, experimentálně podložených teoretických a výpočtových metod pro studium lokálního konvektivního přenosu tepla v GWC, které umožňují získat spolehlivé odhady teploty a stavu tepelného namáhání součástí spalovacího motoru. . Jeho řešení umožní rozumnou volbu konstrukčních a technologických řešení, zlepší vědeckou a technickou úroveň konstrukce, umožní zkrátit vývojový cyklus motoru a získat ekonomický efekt snížením nákladů a nákladů na experimentální jemné- ladění motorů. Účel a cíle výzkumu Hlavním účelem disertační práce je vyřešit soubor teoretických, experimentálních a metodologických problémů, 1.
3 související s vytvořením nových útkových matematických modelů a metod pro výpočet lokálního přestupu tepla konvekcí v motoru GVK. V souladu se stanoveným cílem práce byly řešeny tyto hlavní úkoly, které do značné míry určily metodickou posloupnost práce: 1. Provedení teoretického rozboru nestacionárního proudění v GWC a posouzení možností využití teorie mezní vrstvy. při zjišťování parametrů lokálního přenosu tepla konvekcí v motorech; 2. Vývoj algoritmu a numerická implementace na počítači problému nevazkého proudění pracovní tekutiny v prvcích sacího a výfukového systému víceválcového motoru v nestacionárním nastavení pro stanovení otáček, teploty a tlak použitý jako okrajové podmínky pro další řešení problému dynamiky plynů a přestupu tepla v dutinách hlavní strojovny. 3. Vytvoření nové metodiky pro výpočet polí okamžitých rychlostí proudění kolem pracovního tělesa GWC v trojrozměrném uspořádání; 4. Vývoj matematického modelu lokálního konvekčního přenosu tepla v GVK s využitím základů teorie mezní vrstvy. 5. Kontrola adekvátnosti matematických modelů lokálního přenosu tepla v GVK porovnáním experimentálních a výpočtových dat. Realizace tohoto souboru úloh umožňuje dosažení hlavního cíle práce - vytvoření inženýrské metody pro výpočet místních parametrů přenosu tepla konvekcí v GVK benzínového motoru. Relevantnost problému je dána skutečností, že řešení stanovených úkolů umožní rozumný výběr konstrukčních a technologických řešení ve fázi návrhu motoru, zvýší vědeckou a technickou úroveň konstrukce, sníží motor vývojový cyklus a dosáhnout ekonomického efektu snížením nákladů a nákladů na experimentální jemné doladění produktu. 2
4 Vědeckou novinkou práce je, že: 1. Poprvé byl použit matematický model, který racionálně kombinuje jednorozměrné zobrazení plynodynamických procesů v sacích a výfukových systémech motoru s trojrozměrným zobrazením. průtoku plynu v GVK pro výpočet parametrů lokálního přenosu tepla. 2. Vyvinuté metodické základy pro návrh a doladění benzinového motoru modernizací a zdokonalováním metod výpočtu lokálního tepelného zatížení a tepelného stavu prvků hlavy válců. 3. Byla získána nová vypočtená a experimentální data o prostorových proudech plynů v sacích a výfukových kanálech motoru a trojrozměrném rozložení teplot v tělese hlavy válců benzínového motoru. Spolehlivost výsledků je zajištěna použitím osvědčených metod výpočetní analýzy a experimentálního výzkumu, obecnými soustavami rovnic odrážejícími základní zákony zachování energie, hmotnosti, hybnosti s odpovídajícími počátečními a okrajovými podmínkami, moderními numerickými metodami pro realizaci matematických modelů, použití GOST a dalších předpisů, odpovídající kalibrace prvků měřicího komplexu v experimentální studii, jakož i uspokojivá shoda mezi výsledky modelování a experimentu. Praktická hodnota získaných výsledků spočívá v tom, že algoritmus a program pro výpočet uzavřeného pracovního cyklu benzinového motoru s jednorozměrným znázorněním plynodynamických procesů v sacích a výfukových systémech motoru, jakož i jako algoritmus a program pro výpočet parametrů přenosu tepla v GVK hlavy válců benzínového motoru v trojrozměrném nastavení, byly vyvinuty, doporučeny k implementaci. Výsledky teoretického výzkumu potvrzené 3
5 experiment, může výrazně snížit náklady na konstrukci a jemné doladění motorů. Schválení výsledků práce. Hlavní ustanovení disertační práce byla prezentována na vědeckých seminářích Katedry vnitřního spalování SPbSPU ve městě, na XXXI. a XXXIII. týdnu vědy SPbSPU (2002 a 2004). Publikace Na základě materiálů disertační práce bylo vydáno 6 publikací. Struktura a rozsah práce Disertační práce se skládá z úvodu, páté kapitoly, závěru a seznamu literatury ze 129 titulů. Obsahuje 189 stran, z toho: 124 stran hlavního textu, 41 obrázků, 14 tabulek, 6 fotografií. Obsah práce Úvod zdůvodňuje relevanci tématu disertační práce, definuje cíl a cíle výzkumu, formuluje vědeckou novinku a praktický význam práce. Uvedena obecná charakteristika práce. První kapitola obsahuje rozbor hlavních prací o teoretických a experimentálních studiích procesu dynamiky plynů a přenosu tepla ve spalovacím motoru. Jsou stanoveny výzkumné úkoly. Je provedena revize konstrukčních forem výfukových a sacích kanálů v hlavě válců a analýza metod a výsledků experimentálních a teoretických výpočtů stacionárního i nestacionárního proudění plynů v potrubí plyn-vzduch spalovacích motorů. Jsou uvažovány současné přístupy k výpočtu a modelování termo- a plynodynamických procesů a také intenzity přenosu tepla v GWC. Dospělo se k závěru, že většina z nich má omezenou oblast použití a nedává úplný obrázek o rozložení parametrů přenosu tepla na površích GWC. Především je to způsobeno tím, že řešení problému pohybu pracovní tekutiny v GWC se provádí ve zjednodušeném jednorozměrném nebo dvourozměrném 4
6 výrok, který je v případě GVK složitého tvaru nepoužitelný. Kromě toho bylo poznamenáno, že pro výpočet konvekčního přenosu tepla se ve většině případů používají empirické nebo semiempirické vzorce, což také neumožňuje získat požadovanou přesnost řešení v obecném případě. Tyto otázky byly nejúplněji zváženy dříve v dílech Bravina V.V., Isakova Yu.N., Grishina Yu.A., Kruglova M.G., Kostina A.K., Kavtaradze R.Z., Ovsyannikova M.K., Petrichenka RM, Petrichenka MR, Rosenblita GB, Stradomského MV, Chainova ND, Shabanova A.Yu., Zaitseva AB, Mundshtukova DA, Unru PP, Shekhovtsova AF, Voshni G, Heywood J., Benson RS, Garg RD, Woollatt D., Chapman M., Novak JM, Stein RA, Daneshyar H ., Horlock JH, Winterbone DE, Kastner LJ, Williams TJ, White BJ, Ferguson ČR Analýza existujících problémů a metod studia dynamiky plynů a přestupu tepla v GWC umožnila formulovat hlavní cíl studie jako vytvoření metody pro stanovení parametrů proudění plynu v GWC ve tří- rozměrová formulace s následným výpočtem lokálního přestupu tepla v GWC hlav válců vysokootáčkových spalovacích motorů a aplikací této techniky k řešení praktických úloh snižování tepelného namáhání hlav válců a ventilů. V návaznosti na výše uvedené jsou v práci kladeny následující úkoly: - Vytvořit novou metodu jednorozměrného-trojrozměrného modelování přenosu tepla ve výfukovém a sacím systému motoru s přihlédnutím ke složitým trojrozměrným rozměrové proudění plynu v nich za účelem získání výchozí informace pro nastavení okrajových podmínek přenosu tepla při výpočtu problémů tepelného namáhání hlav pístových válců ICE; - Vypracovat metodiku nastavení okrajových podmínek na vstupu a výstupu kanálu plyn-vzduch na základě řešení jednorozměrného nestacionárního modelu pracovního cyklu víceválcového motoru; - Kontrola spolehlivosti metodiky pomocí zkušebních výpočtů a porovnání získaných výsledků s experimentálními daty a výpočty za použití metod dříve známých v konstrukci motoru; 5
7 - Kontrola a zpřesnění metodiky provedením výpočtové a experimentální studie tepelného stavu hlav válců motoru a porovnáním experimentálních a vypočtených dat o rozložení teplot v dílu. Druhá kapitola je věnována vývoji matematického modelu uzavřeného pracovního cyklu víceválcového spalovacího motoru. Pro realizaci schématu jednorozměrného výpočtu pracovního procesu víceválcového motoru byla zvolena známá metoda charakteristik, která zaručuje vysokou rychlost konvergence a stabilitu procesu výpočtu. Systém plyn-vzduch motoru je popsán ve formě aerodynamicky propojené soustavy jednotlivých válců, úseků vstupních a výstupních kanálů a potrubí, rozdělovačů, tlumičů, neutralizátorů a potrubí. Aerodynamické procesy v sacích a výfukových systémech jsou popsány pomocí rovnic jednorozměrné dynamiky plynu nevazkého stlačitelného plynu: Rovnice kontinuity: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x F df dx = 0; F2 = π4D; (1) Pohybová rovnice: u t u + u x 1 p 4 f + + ρ x D 2 u 2 u u = 0; f τ = w; (2) 2 0,5ρu Rovnice zachování energie: p p + u a t x 2 ρ x + 4 f D u 2 (k 1) ρ q u = 0 2 u u; 2 kp a = ρ, (3) kde a je rychlost zvuku; ρ-hustota plynu; u je rychlost proudění podél osy x; t-čas; p-tlak; f je koeficient lineárních ztrát; D-průměr C potrubí; k = P je poměr měrných tepelných kapacit. C V 6
8 Jak jsou nastaveny okrajové podmínky (na základě základních rovnic: spojitost, zachování energie a poměr hustoty a rychlosti zvuku při neentropické povaze proudění), podmínky na ventilových štěrbinách ve válcích, jakož i podmínky na vstupu a výstupu z motoru. Matematický model uzavřeného pracovního cyklu motoru zahrnuje konstrukční poměry, které popisují procesy ve válcích motoru a částech sacího a výfukového systému. Termodynamický proces ve válci je popsán pomocí techniky vyvinuté v SPbSPU. Program poskytuje možnost určit okamžité parametry průtoku plynů ve válcích a v sacích a výfukových systémech pro různé konstrukce motorů. Jsou uvažovány obecné aspekty použití jednorozměrných matematických modelů metodou charakteristik (uzavřená pracovní kapalina) a některé výsledky výpočtu změny parametrů průtoku plynů ve válcích a v sacích a výfukových systémech jednotlivých a víceválcové motory. Získané výsledky umožňují posoudit stupeň dokonalosti organizace sacích a výfukových systémů motoru, optimalitu časování ventilů, možnost plynodynamického nastavení pracovního procesu, rovnoměrnost chodu motoru. jednotlivé válce atd. Tlaky, teploty a rychlosti proudění plynu na vstupu a výstupu do kanálů plyn-vzduch hlavy válců, stanovené pomocí této techniky, jsou použity v následných výpočtech procesů přenosu tepla v těchto dutinách jako okrajové podmínky. Třetí kapitola je věnována popisu nové numerické metody, která umožňuje vypočítat okrajové podmínky tepelného stavu ze strany plynovzdušných kanálů. Hlavní fáze výpočtu jsou: jednorozměrná analýza procesu nestacionární výměny plynů v sekcích sacího a výfukového systému metodou charakteristik (druhá kapitola), trojrozměrný výpočet kvazistacionárního proudění v sání a 7
9 výstupních kanálů metodou konečných prvků MKP, výpočet lokálních součinitelů prostupu tepla pracovní tekutiny. Výsledky provádění první fáze programu uzavřené smyčky jsou použity jako okrajové podmínky v následujících fázích. Pro popis plynodynamických procesů v kanálu bylo zvoleno zjednodušené kvazistacionární schéma nevazkého proudění plynu (systém Eulerových rovnic) s proměnným tvarem domény z důvodu potřeby zohlednit pohyb ventilu: r V = 0 rr 1 (V) V = p objem ventilu, fragment vodícího pouzdra vyžaduje 8 ρ. (4) Jako okrajové podmínky byly stanoveny okamžité, průřezově zprůměrované rychlosti plynu na vstupním a výstupním průřezu. Tyto otáčky, stejně jako teploty a tlaky v kanálech, byly nastaveny na základě výsledků výpočtu pracovního procesu víceválcového motoru. Pro výpočet problému dynamiky plynů byla zvolena metoda konečných prvků MKP, která poskytuje vysokou přesnost modelování v kombinaci s přijatelnými náklady na realizaci výpočtu. Výpočtový MKP algoritmus pro řešení tohoto problému je založen na minimalizaci variačního funkcionálu získaného transformací Eulerových rovnic pomocí Bubnov-Galerkinovy metody: (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) llllllmmk (UW Φ x + VW Φ y + WW Φ z + p ψ z) Φ) llllllm (U Φ x + V Φ y + W Φ z ) ψ dxdydz = 0.dxdydz = 0, dxdydz = 0, dxdydz = 0, (5)
10 pomocí objemového modelu výpočetní oblasti. Příklady vypočtených modelů vstupních a výstupních kanálů motoru VAZ-2108 jsou znázorněny na obr. 1.-b- -a Obr. Modely (a) sací a (b) výfukové kanály motoru VAZ Pro výpočet přestupu tepla v GVK byl zvolen objemový dvouzónový model, jehož hlavním předpokladem je rozdělení objemu na oblasti nevazkého jádra a hraniční vrstva. Pro zjednodušení se řešení problémů dynamiky plynů provádí v kvazistacionárním nastavení, tedy bez zohlednění stlačitelnosti pracovní tekutiny. Analýza chyby výpočtu ukázala možnost takového předpokladu, s výjimkou krátkého časového úseku bezprostředně po otevření ventilové štěrbiny, který nepřesahuje 5-7 % z celkové doby cyklu výměny plynu. Proces výměny tepla v GVK s otevřenými a uzavřenými ventily má odlišnou fyzikální povahu (nucená a volná konvekce), proto jsou popsány pomocí dvou různých metod. Při zavřených ventilech se používá technika navržená MSTU, která zohledňuje dva procesy tepelného zatížení hlavy v tomto úseku pracovního cyklu v důsledku vlastní volné konvekce a v důsledku nucené konvekce v důsledku zbytkových kmitů kolony 9
11 plyn v kanálu pod vlivem proměnlivosti tlaku v potrubí víceválcového motoru. Když jsou ventily otevřené, proces výměny tepla se řídí zákony nucené konvekce, iniciované organizovaným pohybem pracovní tekutiny během cyklu výměny plynu. Výpočet přestupu tepla v tomto případě zahrnuje dvoustupňové řešení problému analýzy lokální okamžité struktury proudění plynu v kanálu a výpočtu intenzity přestupu tepla mezní vrstvou vytvořenou na stěnách kanálu. Výpočet procesů konvekčního přenosu tepla v GWC byl založen na modelu přenosu tepla prouděním kolem ploché stěny s uvážením buď laminární nebo turbulentní struktury mezní vrstvy. Na základě výsledků porovnání výpočtů a experimentálních dat byly zpřesněny kriteriální závislosti prostupu tepla. Konečná podoba těchto závislostí je uvedena níže: Pro turbulentní mezní vrstvu: 0,8 x Re 0 Nu = Pr (6) x Pro laminární mezní vrstvu: Nu Nu xx αxx = λ (m, pr) = Φ Re tx Kτ, (7) kde: α x místní součinitel prostupu tepla; Nu x, Re x jsou místní hodnoty Nusseltových a Reynoldsových čísel; Pr Prandtl číslo v daném čase; m charakteristika spádu proudění; Ф (m, Pr) je funkce závislá na indexu gradientu proudění m a Prandtlově čísle pracovního média Pr; K τ = Re d - korekční faktor. Okamžité hodnoty tepelných toků v konstrukčních bodech teplosměnné plochy byly zprůměrovány na cyklus s přihlédnutím k době uzavření ventilu. deset
12 Čtvrtá kapitola je věnována popisu experimentálního studia teplotního stavu hlavy válců benzínového motoru. Byla provedena experimentální studie s cílem ověřit a zpřesnit teoretickou metodologii. Úkolem experimentu bylo získat rozložení stacionárních teplot v těle hlavy válců a porovnat výsledky výpočtu se získanými údaji. Experimentální práce probíhaly na katedře spalovacích motorů St. Pro měření stacionárního rozložení teploty v hlavě bylo použito 6 chromel-copelových termočlánků instalovaných podél ploch GVK. Měření byla provedena jak z hlediska rychlosti, tak zátěžové charakteristiky při různých konstantních frekvencích otáčení klikového hřídele. Jako výsledek experimentu byly získány údaje termočlánků, odebrané během provozu motoru podle charakteristiky otáček a zatížení. Provedené studie tedy ukazují, jaké jsou skutečné hodnoty teplot v částech hlavy válců spalovacího motoru. Více pozornosti je v kapitole věnováno zpracování experimentálních výsledků a odhadu chyb. Pátá kapitola uvádí data z výpočtové studie, která byla provedena za účelem testování matematického modelu přenosu tepla v GVK porovnáním vypočtených dat s výsledky experimentu. Na Obr. 2 ukazuje výsledky modelování rychlostního pole ve vstupních a výstupních kanálech motoru VAZ-2108 metodou konečných prvků. Získaná data plně potvrzují nemožnost vyřešit tento problém v jakékoli jiné formulaci než trojrozměrné, 11
13, protože dřík ventilu má významný vliv na výsledky v kritické oblasti hlavy válců. Na Obr. 3-4 znázorňují příklady výsledků výpočtu intenzit přenosu tepla ve vstupních a výstupních kanálech. Studie prokázaly zejména podstatně nerovnoměrný charakter přenosu tepla jak podél tvořící čáry kanálu, tak podél azimutální souřadnice, což je zjevně vysvětleno v podstatě nerovnoměrnou strukturou proudění plynu a vzduchu v kanálu. Výsledná pole součinitelů prostupu tepla byla použita pro další výpočty teplotního stavu hlavy válců. Okrajové podmínky pro přenos tepla podél povrchů spalovací komory a chladicích dutin byly nastaveny pomocí technik vyvinutých v SPbSPU. Výpočet teplotních polí v hlavě válců byl proveden pro ustálené režimy chodu motoru s otáčkami klikového hřídele od 2500 do 5600 ot/min podle vnějších otáčkových a zátěžových charakteristik. Jako konstrukční schéma hlavy válců motoru VAZ byla vybrána část hlavy související s prvním válcem. Při modelování tepelného stavu byla použita metoda konečných prvků v trojrozměrné formulaci. Kompletní obrázek tepelných polí pro výpočtový model je na Obr. 5. Výsledky výpočtové studie jsou prezentovány v podobě teplotních změn v těle hlavy válců v místech instalace termočlánků. Porovnání vypočtených a experimentálních dat ukázalo jejich uspokojivou konvergenci, chyba výpočtu nepřesáhla 3 4 %. 12
14 Výstupní potrubí, ϕ = 190 Vstupní potrubí, ϕ = 380 ϕ = 190 ϕ = 380 Obr.2. Rychlostní pole pracovní tekutiny ve výfukových a sacích kanálech motoru VAZ-2108 (n = 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 Obr. 3. Křivky změn intenzity výměny tepla na vnějších plochách -a Výstupní potrubí -b- Vstupní potrubí. 13
15 α (W / m2 K) na začátku sacího potrubí uprostřed sacího potrubí na konci sekce sacího potrubí-1 α (W / m2 K) na začátku výfukového potrubí uprostřed výfukové potrubí na konci sekce výfukového potrubí b- Vstupní potrubí - Výfukové potrubí Obr. 4. Křivky změn intenzity přenosu tepla v závislosti na úhlu natočení klikového hřídele. -a -b- Obr. 5. Celkový pohled na konečnoprvkový model hlavy válců (a) a vypočtená teplotní pole (n = 5600 ot/min) (b). čtrnáct
16 Závěry k práci. Na základě výsledků provedených prací lze vyvodit následující hlavní závěry: 1. Nový jednorozměrný-trojrozměrný model pro výpočet složitých prostorových procesů proudění pracovní tekutiny a přenosu tepla v kanálech byla navržena a implementována hlava válce libovolného pístového spalovacího motoru, která je přesnější a zcela univerzální než dříve navržené metody. 2. Byla získána nová data o vlastnostech dynamiky plynů a přenosu tepla v kanálech plyn-vzduch, potvrzující složitou prostorově nerovnoměrnou povahu procesů, která prakticky vylučuje možnost modelování v jednorozměrné a dvourozměrné verzi problému. tvrzení. 3. Potvrdila se nutnost stanovení okrajových podmínek pro výpočet problému dynamiky plynů vstupních a výstupních kanálů na základě řešení problému nestacionárního proudění plynu v potrubích a kanálech víceválcového motoru. Je prokázána možnost uvažování těchto procesů v jednorozměrném prostředí. Je navržena a implementována metoda pro výpočet těchto procesů na základě metody charakteristik. 4. Provedená experimentální studie umožnila zpřesnit vyvinuté výpočetní metody a potvrdila jejich přesnost a spolehlivost. Porovnání vypočtených a naměřených teplot v části ukázalo maximální chybu výsledků nepřesahující 4 %. 5. Navrženou výpočtovou a experimentální techniku lze doporučit k implementaci v podnicích průmyslu výroby motorů při navrhování nových a dolaďování stávajících čtyřdobých pístových spalovacích motorů. 15
17 K tématu disertační práce byly publikovány tyto práce: 1. Shabanov A.Yu., Mashkur M.A. Vývoj modelu jednorozměrné dynamiky plynů v sacích a výfukových systémech spalovacích motorů // Dep. ve VINITI: N1777-B2003 ze dne, 14 s. 2. Shabanov A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Metoda konečných prvků pro výpočet okrajových podmínek tepelného zatížení hlavy válců pístového motoru // Dep. ve VINITI: N1827-B2004 ze dne, 17 s. 3. Shabanov A.Yu., Mahmud Mashkur A. Výpočtová a experimentální studie teplotního stavu hlavy válců motoru // Dvigatelestroyeniye: Vědecká a technická sbírka věnovaná 100. výročí narození profesora N.Kh. Djačenko // Otv. vyd. L. E. Magidovič. SPb .: Vydavatelství Polytechnické univerzity, s Shabanov A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Nová metoda pro výpočet okrajových podmínek pro tepelné zatížení hlavy válců pístového motoru // Dvigatelestroyeniye, N5 2004, 12 s. 5. Shabanov A.Yu., Mahmud Mashkur A. Aplikace metody konečných prvků při určování okrajových podmínek tepelného stavu hlavy válců // XXXIII. týden vědy SPbSPU: Sborník příspěvků z meziuniverzitní vědecké konference. SPb .: Vydavatelství Polytechnické univerzity, 2004, s Mashkur Makhmud A., Shabanov A.Yu. Aplikace metody charakteristik na studium parametrů plynu v plyno-vzduchových kanálech spalovacího motoru. XXXI. týden vědy SPbSPU. Část II. Materiály meziuniverzitní vědecké konference. SPb .: Vydavatelství SPbSPU, 2003, str.
18 Práce byla provedena na Státním vzdělávacím ústavu vyššího odborného vzdělávání „St. Petersburg State Polytechnic University“, na katedře spalovacích motorů. Vědecký poradce - Kandidát technických věd, docent Shabanov Alexander Yuryevich Oficiální oponenti - doktor technických věd, profesor Erofeev Valentin Leonidovich Kandidát technických věd, docent Kuzněcov Dmitrij Borisovič Vedoucí organizace - State Unitary Enterprise "TsNIDI" Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělání "St. Petersburg State Polytechnic University" na adrese:, St. Petersburg, st. Polytechnicheskaya 29, Hlavní budova, místnost .. Diplomová práce se nachází v základní knihovně Státního vzdělávacího ústavu "SPbSPU". Abstrakt zaslán v roce 2005 Vědecký tajemník Rady pro disertační práci, doktor technických věd, docent B. Khrustalev
Jako rukopis Bulgakov Nikolaj Viktorovič MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ A NUMERICKÝ VÝZKUM TURBULENTNÍHO TEPLA A PŘENOSU HMOTY VE SPALOVACÍCH MOTORech 13.05.18 -Matematické modelování,
RECENZE oficiálního oponenta Dragomirova Sergeje Grigorieviče o tezi Smolenskaya Natalia Mikhailovna „Zlepšení účinnosti zážehových motorů pomocí plynového kompozitu
RECENZE oficiálního oponenta Ph.D., Kudinova Igora Vasiljeviče na tezi Supelnyaka Maxima Igoreviče „Vyšetřování cyklických procesů tepelné vodivosti a termoelasticity v tepelné vrstvě pevné látky
Laboratorní práce 1. Výpočet kritérií podobnosti pro studium procesů přenosu tepla a hmoty v kapalinách. Účel práce Využití tabulkových nástrojů MS Excel při výpočtu
12. června 2017 Kombinovaný proces konvekce a vedení tepla se nazývá konvekční přenos tepla. Přirozená konvekce je způsobena rozdílem měrné hmotnosti nerovnoměrně ohřátého média
VÝPOČET A EXPERIMENTÁLNÍ METODA PRO STANOVENÍ PRŮTOKU PROFUKOVACÍCH OKEN DVOUTAŽNÍHO MOTORU S KLIKOVOU KOMOROU E.A. Němec, A.A. Balashov, A.G. Kuzmin 48 Výkonové a ekonomické ukazatele
METODA UDC 621.432 PRO ODHAD OKRAJOVÝCH PODMÍNEK PŘI ŘEŠENÍ PROBLÉMU STANOVENÍ TEPELNÉHO STAVU PÍSTU MOTORU 4CH 8,2 / 7,56 G.V. Lomakin Univerzální technika pro posouzení okrajových podmínek při
Sekce "PÍSTOVÉ A PLYNOVÉ TURBÍNOVÉ MOTORY". Metoda zvýšení plnění válců vysokootáčkového spalovacího motoru Ph.D. prof. Fomin V.M., Ph.D. Runovskiy K.S., Ph.D. Apelinský D.V.,
MDT 621.43.016 A.V. Trinev, Cand. tech. Sciences, A.G. Kosulin, Cand. tech. vědy, A.N. Avramenko, inženýr POUŽITÍ MONTÁŽE MÍSTNÍHO VZDUCHOVÉHO CHLADÍCÍHO VENTILU PRO NUCENÉ AUTOMOBILOVÉ DIESELY
KOEFICIENT TEPLA VÝFUKOVÉHO POTRUBÍ LED Sukhonos RF, magisterský student ZNTU školitel Mazin V. А. tech. vědy, doc. ZNTU S rozšířením kombinovaných spalovacích motorů je důležité studovat
NĚKTERÉ VĚDECKÉ A METODICKÉ POKYNY ZAMĚSTNANCŮ SYSTÉMU DPO VE VÝPOČTU ALTGTU A EXPERIMENTÁLNÍ METODĚ STANOVENÍ KOEFICIENTU SPOTŘEBY ČISTÍCÍCH OKEN DVOUTAŽNÍHO MOTORU
STÁTNÍ VESMÍRNÁ AGENTURA STÁTNÍHO PODNIKU UKRAJINY "DESIGN BUREAU" YUZHNOE " M.K. YANGEL "Jako rukopis Shevchenko Sergey Andreevich MDC 621.646.45 ZLEPŠENÍ PNEUMATICKÉHO SYSTÉMU
ANOTACE disciplíny (výcvikový kurz) M2.DV4 Lokální přenos tepla ve spalovacím motoru (kód a název disciplíny (výcvikový kurz))
TEPELNÁ VODIVOST V STACIONÁRNÍM PROCESU Uvažujme výpočet teplotního pole a tepelných toků v procesu tepelné vodivosti na příkladu ohřevu nebo ochlazování pevných látek, neboť v pevných látkách
RECENZE oficiálního oponenta na dizertační práci Ivana Nikolajeviče Moskalenka "ZLEPŠENÍ METOD PROFILOVÁNÍ BOČNÍ PLOCHY PÍSTOVÝCH SPALOVACÍCH MOTORŮ"
UDC 621.43.013 E.P. Voropajev, inženýr MODELOVÁNÍ VNĚJŠÍCH RYCHLOSTNÍCH CHARAKTERISTIK SPORTOVNÍHO MOTORU SUZUKI GSX-R750 Úvod Použití trojrozměrných plynodynamických modelů při konstrukci pístu
94 Inženýrství a technologie MDT 6.436 P.V.Dvorkin St.Petersburg State Transport University STANOVENÍ KOEFICIENTU UVOLŇOVÁNÍ TEPLA VE STĚNÁCH SPALOVACÍ KOMORY V současné době neexistuje jednotný
RECENZE oficiálního oponenta na dizertační práci Chichilanova Ilji Ivanoviče, provedené na téma „Zlepšení metodiky a prostředků diagnostiky dieselových motorů“ pro grad.
MDT 60.93.6: 6.43 E.A.Kochetkov, A.S. Kurylev
Laboratorní práce 4 STUDIE PŘENOSU TEPLA PŘI VOLNÉM POHYBU VZDUCHU Úkol 1. Proveďte tepelná měření pro stanovení součinitele prostupu tepla vodorovného (svislého) potrubí.
UDC 612.43.013 Pracovní procesy ve spalovacím motoru А.А. Khandrimailov, inženýr, V.G. Solodov, Dr. Vědy STRUKTURA PRŮTOKU VZDUCHU V DIESELOVÉM VÁLCI NA VSTUPU A STAVU TLAKOVÁNÍ Úvod Proces objemového filmu
MDT 53.56 ANALÝZA ROVNIC PRO LAMINÁRNÍ HRANIČNÍ VRSTVU Dokt. tech. věd, prof. ESMAN R.I.Běloruská národní technická univerzita Při přepravě kapalných nosičů energie v kanálech a potrubích
SCHVALUJI: d u I / - gt l. eorektor za vědeckou práci a A * ^ 1 doktor biologických sporů M.G. Baryshev ^., - * c ^ x \ "l, 2015 RECENZE VEDOUCÍ ORGANIZACE na dizertační práci Eleny Pavlovny Yartseva
PŘENOS TEPLA Plán přednášky: 1. Přenos tepla volným pohybem kapaliny ve velkém objemu. Přenos tepla při volném pohybu kapaliny v omezeném prostoru 3. Nucený pohyb kapaliny (plynu).
PŘEDNÁŠKA 13 VÝPOČTOVÉ ROVNICE V PROCESU VÝMĚNY TEPLA Stanovení součinitelů prostupu tepla v procesech beze změny agregovaného stavu nosiče tepla Procesy výměny tepla bez změny agregátu
RECENZE oficiálního oponenta dizertační práce Světlany Olegovny Nekrasové „Vývoj zobecněné metodiky pro konstrukci motoru s vnějším přívodem tepla s pulzující trubicí“, předložená k obhajobě
15.1.2. KONVEKČNÍ PŘENOS TEPLA PŘI NUCENÉM POHYBU KAPALINY V POTRUBÍCH A KANÁLECH V tomto případě bezrozměrný součinitel prostupu tepla, Nusseltovo kritérium (číslo) závisí na Grashofově kritériu (při
RECENZE oficiálního oponenta Tsydypov Baldandorzho Dashievich k dizertační práci Maria Zhalsanovna Dabaeva
RUSSIAN FEDERATION (19) RU (11) (51) IPC F02B 27/04 (2006.01) F01N 13/08 (2010.01) 169 115 (13) U1 RU 1 6 9 1 1 5 U 1 PRO FEDERAL FEDERAL UŽITEČNÝ POPIS MODELU
MODUL. KONVEKČNÍ VÝMĚNA TEPLA V JEDNOFÁZOVÝCH MÉDIÍCH Specialita 300 "Technická fyzika" Přednáška 10. Podobnost a modelování procesů konvektivního přenosu tepla Modelování procesů přenosu tepla konvekcí
UDC 673 RV KOLOMIETS (Ukrajina, Dněpropetrovsk, Ústav technické mechaniky Národní akademie věd Ukrajiny a Státní akademie věd Ukrajiny) KONVEKTIVNÍ VÝMĚNA TEPLA V SUŠIČE AIRFONT Vysvětlení problému
Recenze oficiálního oponenta k dizertační práci Podrygy Victorie Olegovny "Vícerozměrové numerické modelování toků plynu v kanálech technických mikrosystémů"
RECENZE oficiálního oponenta k dizertační práci Sergeje Viktoroviče Aljukova „Vědecké základy inerciálních plynule měnitelných převodů se zvýšenou nosností“, prezentované pro titul
Ministerstvo školství a vědy Ruské federace Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání SAMARA STÁTNÍ LETECKÁ UNIVERZITA pojmenovaná po akademikovi
RECENZE oficiálního oponenta Pavlenka Alexandra Nikolajeviče k tezi Maxima Olegoviče Bakanova „Zkoumání dynamiky procesu tvorby pórů během tepelného zpracování vsázky pěnového skla“, prezentované
D "spbpu a" "rotega o" "a IIIIII I L 1 !! ^ .1899 ... G MINOBRNAUKI RUSKO federální stát autonomní vzdělávací instituce vyššího vzdělávání" St.
RECENZE oficiálního oponenta na tezi Dmitrije Igoreviče LEPESHKINA na téma „Zlepšení výkonu nafty za provozních podmínek zvýšením stability palivového zařízení“ prezentované
Recenze oficiálního oponenta k dizertační práci Kobyakové Julije Vjačeslavovny na téma: „Kvalitativní analýza tečení netkaných textilií ve fázi organizace jejich výroby za účelem zvýšení konkurenceschopnosti,
Testy byly provedeny na motorovém stojanu se vstřikovacím motorem VAZ-21126. Motor byl instalován na brzdové zkušebně MS-VSETIN vybavené přístroji pro ovládání
Elektronický časopis "Technical Acoustics" http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004, 5 Pskov Polytechnic Institute Rusko, 80680, Pskov, st. L. Tolstoj, 4, e-mail: [e-mail chráněný] O rychlosti zvuku
Recenze oficiálního oponenta k dizertační práci Egorova Marina Avinirovna na téma: „Vývoj metod pro modelování, předpovídání a hodnocení provozních vlastností polymerních textilních lan
V prostoru rychlostí. Tato práce je ve skutečnosti zaměřena na vytvoření průmyslového balíčku pro výpočet toků zředěného plynu na základě řešení kinetické rovnice s modelovým srážkovým integrálem.
ZÁKLADY TEORIE VÝMĚNY TEPLA Přednáška 5 Plán přednášky: 1. Obecné pojmy teorie přenosu tepla konvekcí. Přenos tepla volným pohybem kapaliny ve velkém objemu 3. Přenos tepla volným pohybem kapaliny
NEOČEKÁVANÁ METODA ŘEŠENÍ KONJUGOVANÝCH PROBLÉMŮ LAMINÁRNÍ MEZINÁRODNÍ VRSTVY NA DESCE Plán lekce: 1 Účel práce Diferenciální rovnice teplotní mezní vrstvy 3 Popis řešeného problému 4 Metoda řešení
Metodika pro výpočet teplotního stavu hlavic prvků raketové a kosmické techniky během jejich pozemního provozu # 09, září 2014 Kopytov VS, Puchkov VM MDT: 621.396 Rusko, MSTU im.
Napětí a vlastní provoz základů při nízkocyklovém zatížení s přihlédnutím k historii zatížení. V souladu s tím je téma výzkumu relevantní. Posouzení struktury a obsahu práce B
RECENZE oficiálního oponenta doktora technických věd profesora Pavlova Pavla Ivanoviče k dizertační práci Alexeje Nikolajeviče Kuzněcova na téma: „Vývoj aktivního systému snižování hluku v
1 Ministerstvo školství a vědy Ruské federace Federální státní rozpočtová vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání „Vladimir státní univerzita
K dizertační radě D 212.186.03 FSBEI JE "Penza State University" vědecký tajemník, doktor technických věd, profesor Voyachek I.I. 440026, Penza, ul. Krasnaya, 40 RECENZE OFICIÁLNÍHO Oponenta Semenova
SCHVÁLENO: První prorektor, prorektor pro vědeckou a inovační práci Federálního státního rozpočtového vzdělávacího institutu pro vyšší vzdělávání ^ Státní univerzita) Igor'evič
KONTROLNÍ A MĚŘICÍ MATERIÁLY pro disciplínu "Pohonné jednotky" Otázky k testu 1. K čemu je motor určen a jaké typy motorů se montují na domácí automobily? 2. Klasifikace
D.V. Grinev (Ph.D.), M.A. Donchenko (Ph.D., docent), A.N. Ivanov (postgraduální student), A.L. Perminov (postgraduální student) VÝVOJ METODY PRO VÝPOČET A NÁVRH OTOČNÝCH LAMENNÝCH MOTORŮ S EXTERNÍM DODÁVÁNÍM
Trojrozměrné modelování pracovního procesu v leteckém motoru s rotačním pístem AA Zelentsov, VP Minin CIAM je. P.I. Baranova odd. 306 "Letecké pístové motory" 2018 Účel práce Rotační píst
NEIZOTERMICKÝ MODEL DOPRAVY PLYNU Trofimov AS, Kutsev VA, Kocharyan EV g Krasnodar Při popisu procesů čerpání zemního plynu podél hlavního plynovodu se zpravidla problémy hydrauliky a přenosu tepla posuzují samostatně.
METODA UDC 6438 PRO VÝPOČET INTENZITY PRŮTOKU PLYNU TURBULENCE NA VÝSTUPU Spalovací KOMORY MOTORU PLYNOVÉ TURBÍNY 007
DETONACE PLYNOVÉ SMĚSI V HRUBÝCH TRUBKÁCH A ŠTRÁZKÁCH V.N. S. I. OKHITIN I. A. KLIMACHKOV PEREVALOV Moskevská státní technická univerzita. N.E. Bauman Moskva Rusko Plynodynamické parametry
Laboratorní práce 2 STUDIE PŘENOSU TEPLA NUCENOU KONVEKCÍ Účelem práce je experimentálně zjistit závislost součinitele prostupu tepla na rychlosti pohybu vzduchu v potrubí. Přijato
Přednáška. Difúzní mezní vrstva. Rovnice teorie mezní vrstvy za přítomnosti přenosu hmoty Pojem mezní vrstvy uvažovaný v částech 7. a 9. (pro hydrodynamické a tepelné mezní vrstvy
EXPRESNÍ METODA PRO ŘEŠENÍ ROVNIC LAMINÁRNÍ OKRAJNÍ VRSTVY NA TALÍŘI Laboratorní práce 1, Plán lekce: 1. Účel práce. Metody řešení rovnic mezní vrstvy (metodický materiál) 3. Diferenciál
UDC 621.436 ND Chaynov, L. L. Myagkov, NS Malastovsky METODA VÝPOČTU PŘIZPŮSOBENÝCH TEPLOTNÍCH POLE VÍKA VÁLCŮ S VENTILY Je navržena metoda pro výpočet přizpůsobených polí hlavy válců.
# 8, 6. srpna UDC 533655: 5357 Analytické vzorce pro výpočet tepelných toků na tupých tělesech malého protažení Volkov MN, student Rusko, 55, Moskva, MSTU pojmenované po NE Baumanovi, Letecká fakulta,
Recenze oficiálního oponenta k dizertační práci Samoilova Denise Jurijeviče „Informační měřicí a kontrolní systém pro stimulaci produkce ropy a stanovení vodního omezení těžby studní“,
Federální agentura pro vzdělávání Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání Pacifická státní univerzita Tepelné napětí součástí spalovacího motoru Metodický
Recenze oficiálního oponenta doktora technických věd profesora Labudina Borise Vasiljeviče na dizertační práci Xu Yuna na téma: „Zvýšení únosnosti spojů prvků dřevěných konstrukcí
Recenze oficiálního oponenta Lvova Jurije Nikolaeviče na tezi Olgy Sergeevny MELNIKOVÉ „Diagnostika hlavní izolace výkonových olejových elektrických transformátorů podle statistik
MDT 536.4 Gorbunov A.D. Dr. Tech. Sci., prof., DSTU STANOVENÍ KOEFICIENTU UVOLNĚNÍ TEPLA PŘI TURBULENTNÍM PROUDU V POTRUBÍCH A KANÁLECH ANALYTICKOU METODU Analytický výpočet součinitele prostupu tepla
