Αεριοδυναμικές διεργασίες στο σύστημα εξάτμισης. Σύγχρονα προβλήματα επιστήμης και εκπαίδευσης. Μέτρηση της γωνίας περιστροφής και της ταχύτητας του εκκεντροφόρου

Σελίδα: (1) 2 3 4 ... 6 »Έχω ήδη γράψει για resonant mufflers -" pipes "and" mufflers / mufflers "(οι μοντελιστές χρησιμοποιούν αρκετούς όρους που προέρχονται από το αγγλικό" muffler "- muffler, muffler, κ.λπ.). Μπορείτε να το διαβάσετε στο άρθρο μου "Και αντί για καρδιά - φλογερός κινητήρας".

Μάλλον αξίζει να μιλήσουμε πιο αναλυτικά για τα συστήματα εξάτμισης του κινητήρα εσωτερικής καύσης γενικά, για να μάθουμε πώς να ξεχωρίζουμε τις «μύγες από τα κοτοπουλάκια» σε αυτόν τον δυσνόητο τομέα. Δεν είναι απλό από την άποψη των φυσικών διαδικασιών που συμβαίνουν στο σιγαστήρα αφού ο κινητήρας έχει ήδη ολοκληρώσει τον επόμενο κύκλο εργασίας και, όπως φαίνεται, έχει κάνει τη δουλειά του.
Στη συνέχεια, θα επικεντρωθούμε στο μοντέλο δίχρονους κινητήρες, αλλά όλοι οι συλλογισμοί είναι αληθινοί για τετράχρονους κινητήρες και για κινητήρες κυβισμού "μη μοντέλου".

Να σου θυμίσω ότι όχι κάθε εξάτμιση διαδρομή κινητήρα εσωτερικής καύσης, ακόμη και σε ένα κύκλωμα συντονισμού, μπορεί να δώσει αύξηση της ισχύος ή της ροπής του κινητήρα, καθώς και να μειώσει το επίπεδο θορύβου του. Σε γενικές γραμμές, αυτές είναι δύο αμοιβαία αποκλειστικές απαιτήσεις και το καθήκον ενός σχεδιαστή συστήματος εξάτμισης συνήθως καταλήγει στην εύρεση ενός συμβιβασμού μεταξύ του θορύβου του κινητήρα εσωτερικής καύσης και της ισχύος του σε έναν συγκεκριμένο τρόπο λειτουργίας.
Αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες. Ας εξετάσουμε έναν «ιδανικό» κινητήρα, στον οποίο οι εσωτερικές απώλειες ενέργειας λόγω της τριβής ολίσθησης των κόμβων είναι ίσες με μηδέν. Επίσης, δεν θα λάβουμε υπόψη τις απώλειες στα ρουλεμάν κύλισης και τις απώλειες που είναι αναπόφευκτες κατά τη διάρκεια εσωτερικών αεριοδυναμικών διεργασιών (αναρρόφηση και εκτόξευση). Ως αποτέλεσμα, όλη η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση του μείγματος καυσίμου θα δαπανηθεί σε:
1) χρήσιμη εργασία του κινητή του μοντέλου (έλικα, τροχός κ.λπ. Δεν θα εξετάσουμε την απόδοση αυτών των μονάδων, αυτό είναι ένα ξεχωριστό θέμα).
2) απώλειες που προκύπτουν κατά τη διάρκεια μιας άλλης κυκλικής φάσης της διαδικασίας Λειτουργία ICE- εξάτμιση.

Οι απώλειες καυσαερίων αξίζει να εξεταστούν λεπτομερέστερα. Επιτρέψτε μου να τονίσω ότι δεν μιλάμε για τον κύκλο «εργασίας» (συμφωνήσαμε ότι ο κινητήρας «μέσα του» είναι ιδανικός), αλλά για τις απώλειες που οφείλονται στην «ώθηση» των προϊόντων καύσης του μείγματος καυσίμου από τον κινητήρα στον ατμόσφαιρα. Καθορίζονται κυρίως από τη δυναμική αντίσταση του ίδιου του σωλήνα εξάτμισης - ό,τι είναι προσαρτημένο στον στροφαλοθάλαμο του κινητήρα. Από την είσοδο στην έξοδο του «σιλανσιέ». Ελπίζω να μην χρειάζεται να πείσουμε κανέναν ότι όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση των καναλιών μέσω των οποίων τα αέρια "φεύγουν" από τον κινητήρα, τόσο λιγότερη προσπάθεια θα πρέπει να δαπανηθεί σε αυτό και τόσο πιο γρήγορη θα διαρκέσει η διαδικασία "διαχωρισμού αερίου" θέση.
Προφανώς, είναι η φάση εξάτμισης ICE που είναι η κύρια στη διαδικασία δημιουργίας θορύβου (ξεχάστε τον θόρυβο που εμφανίζεται κατά την εισαγωγή και την καύση του καυσίμου στον κύλινδρο, καθώς και τον μηχανικό θόρυβο από τη λειτουργία του μηχανισμού - Το ιδανικό ICE απλά δεν μπορεί να έχει μηχανικό θόρυβο). Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι σε αυτή την προσέγγιση, η συνολική απόδοση του κινητήρα εσωτερικής καύσης θα καθοριστεί από την αναλογία μεταξύ χρήσιμου έργου και απωλειών καυσαερίων. Κατά συνέπεια, η μείωση των απωλειών καυσαερίων θα αυξήσει την απόδοση του κινητήρα.

Πού ξοδεύεται η ενέργεια των καυσαερίων; Φυσικά, μετατρέπεται σε ακουστικές δονήσεις. το περιβάλλον(ατμόσφαιρα), δηλ. στον θόρυβο (φυσικά, υπάρχει θέρμανση του περιβάλλοντος χώρου, αλλά θα σιωπήσουμε για αυτό προς το παρόν). Ο τόπος εμφάνισης αυτού του θορύβου είναι το κόψιμο του παραθύρου της εξάτμισης του κινητήρα, όπου εμφανίζεται μια απότομη διαστολή των καυσαερίων, η οποία προκαλεί ακουστικά κύματα. Η φυσική αυτής της διαδικασίας είναι πολύ απλή: τη στιγμή που ανοίγετε το παράθυρο εξαγωγής σε μικρό όγκο του κυλίνδρου υπάρχει ένα μεγάλο μέρος συμπιεσμένων υπολειμμάτων αερίων προϊόντων καύσης καυσίμου, το οποίο διαστέλλεται γρήγορα και απότομα όταν εισέρχεται στον περιβάλλοντα χώρο και εμφανίζεται ένα δυναμικό σοκ με αέρια, προκαλώντας επακόλουθους ακουστικούς κραδασμούς απόσβεσης στον αέρα (θυμηθείτε το σκασμό όταν ξεφορμάρετε ένα μπουκάλι σαμπάνιας). Για να μειώσετε αυτό το βαμβάκι, αρκεί να αυξήσετε τον χρόνο εκροής συμπιεσμένων αερίων από τον κύλινδρο (μπουκάλι), περιορίζοντας το τμήμα του παραθύρου της εξάτμισης (άνοιγμα ομαλά το βύσμα). Αλλά αυτή η μέθοδος μείωσης θορύβου δεν είναι αποδεκτή για πραγματικός κινητήρας, στην οποία, όπως γνωρίζουμε, η ισχύς εξαρτάται άμεσα από τις επαναστάσεις, επομένως - από την ταχύτητα όλων των συνεχιζόμενων διαδικασιών.
Μπορείτε να μειώσετε τον θόρυβο της εξάτμισης με άλλο τρόπο: μην περιορίζετε την περιοχή τομής του παραθύρου της εξάτμισης και το χρόνο λήξης καυσαέρια, αλλά για τον περιορισμό του ρυθμού επέκτασής τους ήδη στην ατμόσφαιρα. Και μια τέτοια μέθοδος βρέθηκε.

Πίσω στη δεκαετία του '30 του περασμένου αιώνα, οι σπορ μοτοσυκλέτες και τα αυτοκίνητα άρχισαν να εξοπλίζονται με ένα είδος κωνικού σωλήνες εξάτμισηςμε μικρή γωνία ανοίγματος. Αυτοί οι σιγαστήρες ονομάζονται "μεγάφωνα". Μείωσαν ελαφρώς το επίπεδο του θορύβου των καυσαερίων του κινητήρα εσωτερικής καύσης και σε ορισμένες περιπτώσεις επέτρεψαν, επίσης, ελαφρά αύξηση της ισχύος του κινητήρα βελτιώνοντας τον καθαρισμό του κυλίνδρου από τα υπολείμματα των καυσαερίων λόγω της αδράνειας της στήλης αερίου που κινείται μέσα στον κωνικό σωλήνα εξάτμισης.

Υπολογισμοί και πρακτικά πειράματα έδειξαν ότι η βέλτιστη γωνία ανοίγματος του μεγάφωνου είναι κοντά στις 12-15 μοίρες. Κατ 'αρχήν, εάν φτιάξετε ένα μεγάφωνο με τέτοια γωνία ανοίγματος πολύ μεγάλου μήκους, θα είναι αρκετά αποτελεσματικό στην απόσβεση του θορύβου του κινητήρα, σχεδόν χωρίς να μειώσει την ισχύ του, αλλά στην πράξη τέτοια σχέδια δεν είναι εφικτά λόγω προφανών ελαττωμάτων και περιορισμών σχεδιασμού Το

Ένας άλλος τρόπος για τη μείωση του θορύβου ICE είναι να ελαχιστοποιήσετε τον παλμό των καυσαερίων στην έξοδο του συστήματος εξάτμισης. Για το σκοπό αυτό, τα καυσαέρια δεν μεταφέρονται απευθείας στην ατμόσφαιρα, αλλά σε έναν ενδιάμεσο δέκτη επαρκούς όγκου (ιδανικά τουλάχιστον 20 φορές τον όγκο εργασίας του κυλίνδρου), ακολουθούμενο από την απελευθέρωση αερίων μέσω μιας σχετικά μικρής οπής, την περιοχή του οποίου μπορεί να είναι αρκετές φορές μικρότερο από το εμβαδόν του παραθύρου της εξάτμισης. Τέτοια συστήματα εξομαλύνουν τη παλμική φύση της κίνησης του μείγματος αερίων στην έξοδο από τον κινητήρα, μετατρέποντάς το σε σχεδόν ομοιόμορφα προοδευτική στην έξοδο του σιγαστήρα.

Να θυμίσω ότι αυτή τη στιγμή μιλάμε για συστήματα σιγαστήρα που δεν αυξάνουν την αεριοδυναμική αντίσταση στα καυσαέρια. Ως εκ τούτου, δεν θα θίξω κάθε είδους κόλπα, όπως μεταλλικά πλέγματα μέσα στο θάλαμο εμπλοκής, διάτρητα διαφράγματα και σωλήνες, τα οποία, φυσικά, συμβάλλουν στη μείωση του θορύβου του κινητήρα, αλλά σε βάρος της ισχύος του.

Το επόμενο βήμα στην ανάπτυξη των σιγαστών ήταν συστήματα που αποτελούνταν από διάφορους συνδυασμούς των μεθόδων καταστολής του θορύβου που περιγράφηκαν παραπάνω. Θα πω αμέσως ότι ως επί το πλείστον απέχουν πολύ από το ιδανικό, tk. σε έναν ή τον άλλο βαθμό αυξάνουν τη δυναμική αντίσταση αερίου του σωλήνα εξάτμισης, η οποία σίγουρα οδηγεί σε μείωση της ισχύος του κινητήρα που μεταδίδεται στην προπέλα.

//
Σελίδα: (1) 2 3 4 ... 6 "

UDC 621.436

ΕΠΙΡΡΟΗ ΤΗΣ ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΕΙΣΟΔΟΥ ΚΑΙ ΕΞΑΤΜΙΣΗΣ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΩΝ ΣΤΙΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗΣ ΑΕΡΙΟΥ

L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin, Yu.M. Brodov, Ν.Ι. Γκριγκόριεφ

Η εργασία παρουσιάζει τα αποτελέσματα μιας πειραματικής μελέτης της επίδρασης της αεροδυναμικής αντίστασης των συστημάτων εισαγωγής και εξαγωγής. εμβολοφόροι κινητήρεςστις διαδικασίες ανταλλαγής αερίων. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε μοντέλα πλήρους κλίμακας μονοκύλινδρου κινητήρα εσωτερικής καύσης. Περιγράφεται η εγκατάσταση και η πειραματική τεχνική. Παρουσιάζονται οι εξαρτήσεις της αλλαγής της στιγμιαίας ταχύτητας και πίεσης της ροής στις διαδρομές αερίου-αέρα του κινητήρα από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. Δεδομένα που λαμβάνονται σε διαφορετική πρόσληψη και συστήματα εξάτμισηςκαι διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. Με βάση τα δεδομένα που ελήφθησαν, συνήχθησαν συμπεράσματα σχετικά με τα δυναμικά χαρακτηριστικά των διαδικασιών ανταλλαγής αερίων στον κινητήρα στον διαφορετικές συνθήκες... Αποδεικνύεται ότι η χρήση ενός αποσβεστήρα θορύβου εξομαλύνει τους παλμούς ροής και αλλάζει τα χαρακτηριστικά ροής.

Λέξεις κλειδιά: εμβολοφόρος κινητήρας, διεργασίες ανταλλαγής αερίων, δυναμική διεργασίας, παλμοί ταχύτητας και πίεσης ροής, σιγαστήρας θορύβου.

Εισαγωγή

Στα συστήματα εισαγωγής και εξαγωγής εμβολοφόρων κινητήρων εσωτερικής καύσηςεπιβάλλονται μια σειρά από απαιτήσεις, μεταξύ των οποίων οι κυριότερες είναι η μέγιστη μείωση του αεροδυναμικού θορύβου και η ελάχιστη αεροδυναμική αντίσταση. Και οι δύο αυτοί δείκτες καθορίζονται στη σχέση μεταξύ του σχεδιασμού του στοιχείου φίλτρου, του σιγαστήρα εισαγωγής και εξαγωγής, των καταλυτικών μετατροπέων, της παρουσίας πίεσης (συμπιεστής ή/και στροβιλοσυμπιεστής), καθώς και της διαμόρφωσης των σωληνώσεων εισαγωγής και εξαγωγής και του φύση της ροής σε αυτά. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχουν πρακτικά δεδομένα σχετικά με την επίδραση πρόσθετων στοιχείων των συστημάτων εισαγωγής και εξαγωγής (φίλτρα, σιγαστήρες, στροβιλοσυμπιεστές) στη δυναμική του αερίου της ροής σε αυτά.

Αυτό το άρθρο παρουσιάζει τα αποτελέσματα μιας μελέτης της επίδρασης της αεροδυναμικής αντίστασης των συστημάτων εισαγωγής και εξαγωγής στις διαδικασίες ανταλλαγής αερίων σε σχέση με έναν εμβολοφόρο κινητήρα με διάσταση 8,2 / 7,1.

Πειραματική ρύθμιση

και σύστημα συλλογής δεδομένων

Μελέτες της επίδρασης της αεροδυναμικής οπισθέλκουσας συστημάτων αερίου-αέρα στις διαδικασίες ανταλλαγής αερίων σε κινητήρες εσωτερικής καύσης με έμβολα πραγματοποιήθηκαν σε ένα μοντέλο πλήρους κλίμακας μονοκύλινδρου κινητήρα 8,2 / 7,1 που κινείται σε περιστροφή ασύγχρονος κινητήρας, η συχνότητα περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα του οποίου ρυθμίστηκε στην περιοχή n = 600-3000 min1 με ακρίβεια ± 0,1%. Η πειραματική ρύθμιση περιγράφεται με περισσότερες λεπτομέρειες στο.

Στο σχ. Τα 1 και 2 δείχνουν διαμορφώσεις και γεωμετρικές διαστάσειςαγωγοί εισόδου και εξόδου της πειραματικής διάταξης, καθώς και η θέση των αισθητήρων για τη μέτρηση στιγμιαίας

αξίες μέση ταχύτητακαι πίεση ροής αέρα.

Για τη μέτρηση των στιγμιαίων τιμών της πίεσης στη ροή (στατική) στο κανάλι px, χρησιμοποιήθηκε ένας αισθητήρας πίεσης WIKA £ -10, ο ρυθμός απόκρισης του οποίου είναι μικρότερος από 1 ms. Το μέγιστο σχετικό σφάλμα μέσης ρίζας της μέτρησης της πίεσης ήταν ± 0,25%.

Για τον προσδιορισμό της στιγμιαίας μέσης ταχύτητας ροής αέρα wx πάνω από τη διατομή του καναλιού, χρησιμοποιήθηκαν ανεμόμετρα θερμού σύρματος σταθερής θερμοκρασίας αρχικού σχεδιασμού, το ευαίσθητο στοιχείο του οποίου ήταν ένα νήμα nichrome με διάμετρο 5 μm και μήκος 5. mm. Το μέγιστο σχετικό σφάλμα ρίζας-μέσου τετραγώνου σφάλματος στη μέτρηση της ταχύτητας wχ ήταν ± 2,9%.

Η μέτρηση της ταχύτητας περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα πραγματοποιήθηκε με τη χρήση μετρητή στροφόμετρου, αποτελούμενου από έναν οδοντωτό δίσκο τοποθετημένο σε στροφαλοφόρος άξωνκαι έναν επαγωγικό αισθητήρα. Ο αισθητήρας παρήγαγε έναν παλμό τάσης με συχνότητα ανάλογη με την ταχύτητα περιστροφής του άξονα. Από αυτούς τους παλμούς καταγράφηκε η συχνότητα περιστροφής, προσδιορίστηκε η θέση του στροφαλοφόρου άξονα (γωνία φ) και η στιγμή που το έμβολο πέρασε το TDC και το BDC.

Τα σήματα από όλους τους αισθητήρες τροφοδοτήθηκαν σε έναν μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό και μεταφέρθηκαν σε έναν προσωπικό υπολογιστή για περαιτέρω επεξεργασία.

Πριν από τα πειράματα, πραγματοποιήθηκε στατική και δυναμική βαθμονόμηση του συστήματος μέτρησης στο σύνολό του, η οποία έδειξε την ταχύτητα που απαιτείται για τη μελέτη της δυναμικής των αεριοδυναμικών διεργασιών στα συστήματα εισαγωγής και εξαγωγής των κινητήρων εμβόλων. Το συνολικό σφάλμα ρίζας μέσου τετραγώνου των πειραμάτων σχετικά με την επίδραση της αεροδυναμικής αντίστασης αερίου-αέρα συστήματα ICEστις διεργασίες ανταλλαγής αερίων ήταν ± 3,4%.

Ρύζι. 1. Διαμόρφωση και γεωμετρικές διαστάσεις του σωλήνα εισόδου της πειραματικής διάταξης: 1 - κυλινδροκεφαλή. 2 - σωλήνας εισόδου. 3 - σωλήνας μέτρησης. 4 - αισθητήρες ανεμόμετρου θερμού καλωδίου για τη μέτρηση της ταχύτητας ροής αέρα. 5 - αισθητήρες πίεσης

Ρύζι. 2. Διαμόρφωση και γεωμετρικές διαστάσεις του σωλήνα εξάτμισης της πειραματικής διάταξης: 1 - κυλινδροκεφαλή. 2 - περιοχή εργασίας - σωλήνας εξάτμισης. 3 - αισθητήρες πίεσης. 4 - αισθητήρες ανεμόμετρου θερμού καλωδίου

Η επίδραση πρόσθετων στοιχείων στη δυναμική των αερίων των διεργασιών εισαγωγής και εξαγωγής μελετήθηκε σε διάφορους συντελεστές οπισθέλκουσας των συστημάτων. Οι αντιστάσεις δημιουργήθηκαν χρησιμοποιώντας διάφορα φίλτρα εισαγωγής και εξάτμισης. Έτσι, ως ένα από αυτά, χρησιμοποιήθηκε ένα τυπικό φίλτρο αέρα αυτοκινήτου με συντελεστή αντίστασης 7,5. Το άλλο στοιχείο φίλτρου ήταν ένα υφασμάτινο φίλτρο με συντελεστή αντίστασης 32. Ο συντελεστής αντίστασης προσδιορίστηκε πειραματικά μέσω στατικής εμφύσησης υπό εργαστηριακές συνθήκες. Οι μελέτες έγιναν επίσης χωρίς φίλτρα.

Επίδραση της αεροδυναμικής αντίστασης στη διαδικασία εισαγωγής

Στο σχ. Τα σχήματα 3 και 4 δείχνουν τις εξαρτήσεις του ρυθμού ροής αέρα και της πίεσης рх στον αγωγό εισαγωγής.

le από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα ф σε διαφορετικές ταχύτητες και όταν χρησιμοποιούνται διαφορετικά φίλτρα εισαγωγής.

Διαπιστώθηκε ότι και στις δύο περιπτώσεις (με και χωρίς σιγαστήρα) οι παλμοί της πίεσης και ο ρυθμός ροής του αέρα είναι πιο έντονοι στις υψηλές συχνότητες περιστροφής του στροφαλοφόρου. Παράλληλα στον αγωγό εισαγωγής με σιγαστήρα οι τιμές μέγιστη ταχύτηταη ροή αέρα, όπως αναμένεται, είναι μικρότερη από ό,τι στον αγωγό χωρίς αυτό. Πλέον

m> x, m / s 100

Discovery 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111 o

EGptskogo βαλβίδα 1 111 II τύπου. [Κάλυμμα. ... 3

§ R * ■ -1 * £ l R- k

// 11 «Ы» \ 11 I III 1

540 (r.graE.p.c.i. 720 VMT NMT

1 1 Άνοιγμα του -gbptskogo-! βαλβίδα A l 1 D 1 1 1 Κλειστή ^

1 dh \. bptsknoeo βαλβίδα "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

Ρύζι. 3. Εξάρτηση της ταχύτητας αέρα wх στο κανάλι εισαγωγής από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα φ σε διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής του στροφαλοφόρου και διαφορετικών στοιχείων φίλτρου: a - n = 1500 min-1; β - 3000 min-1. 1 - χωρίς φίλτρο. 2 - τυπικό φίλτρο αέρα. 3 - υφασμάτινο φίλτρο

Ρύζι. 4. Εξάρτηση της πίεσης px στο κανάλι εισαγωγής από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα φ σε διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής του στροφαλοφόρου και διαφορετικών στοιχείων φίλτρου: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - χωρίς φίλτρο. 2 - τυπικό φίλτρο αέρα. 3 - υφασμάτινο φίλτρο

αυτό φάνηκε ξεκάθαρα στις υψηλές ταχύτητες περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα.

Μετά το κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής, η πίεση και ο ρυθμός ροής αέρα στο κανάλι υπό όλες τις συνθήκες δεν γίνονται ίσες με το μηδέν, αλλά παρατηρούνται κάποιες διακυμάνσεις (βλ. Εικ. 3 και 4), κάτι που είναι επίσης χαρακτηριστικό για τη διαδικασία εξάτμισης (βλ. παρακάτω ). Σε αυτή την περίπτωση, η εγκατάσταση σιγαστήρα εισαγωγής οδηγεί σε μείωση των παλμών πίεσης και του ρυθμού ροής αέρα κάτω από όλες τις συνθήκες τόσο κατά τη διαδικασία εισαγωγής όσο και μετά το κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής.

Επιρροή της αεροδυναμικής

αντίσταση στη διαδικασία απελευθέρωσης

Στο σχ. Τα σχήματα 5 και 6 δείχνουν τις εξαρτήσεις του ρυθμού ροής αέρα wx και της πίεσης px στο κανάλι εξάτμισης από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα φ στις διαφορετικές ταχύτητες του και όταν χρησιμοποιούνται διαφορετικά φίλτρα εξάτμισης.

Οι μελέτες πραγματοποιήθηκαν για διάφορες ταχύτητες του στροφαλοφόρου άξονα (από 600 έως 3000 min1) σε διαφορετικές υπερβολικές πιέσεις στην έξοδο (από 0,5 έως 2,0 bar) χωρίς και εάν είναι εξοπλισμένο με σιγαστήρα.

Διαπιστώθηκε ότι και στις δύο περιπτώσεις (με και χωρίς σιγαστήρα) οι παλμοί του ρυθμού ροής του αέρα εκδηλώθηκαν πιο ξεκάθαρα στις χαμηλές συχνότητες περιστροφής του στροφαλοφόρου. Ταυτόχρονα, στον αγωγό εξαγωγής με σιγαστήρα, οι τιμές του μέγιστου ρυθμού ροής αέρα παραμένουν στο

περίπου το ίδιο όπως χωρίς αυτό. Μετά το κλείσιμο βαλβίδα εξάτμισηςη ταχύτητα ροής αέρα στο κανάλι κάτω από όλες τις συνθήκες δεν γίνεται μηδέν, αλλά παρατηρούνται κάποιες διακυμάνσεις της ταχύτητας (βλέπε σχήμα 5), η οποία είναι επίσης τυπική για τη διαδικασία εισαγωγής (βλέπε παραπάνω). Ταυτόχρονα, η εγκατάσταση σιγαστήρα στην έξοδο οδηγεί σε σημαντική αύξηση των παλμών της παροχής αέρα υπό όλες τις συνθήκες (ειδικά σε pb = 2,0 bar) τόσο κατά τη διαδικασία εξάτμισης όσο και μετά το κλείσιμο της βαλβίδας εξαγωγής .

Θα πρέπει να σημειωθεί η αντίθετη επίδραση της αεροδυναμικής αντίστασης στα χαρακτηριστικά της διαδικασίας εισαγωγής στον κινητήρα εσωτερικής καύσης, όπου, όταν χρησιμοποιείται φίλτρο αέραΥπήρχαν παλμικές επιδράσεις κατά τη διάρκεια της εισαγωγής και μετά το κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής, αλλά αποσυντέθηκαν σαφώς πιο γρήγορα από ό,τι χωρίς αυτήν. Ταυτόχρονα, η παρουσία φίλτρου στο σύστημα εισαγωγής οδήγησε σε μείωση του μέγιστου ρυθμού ροής αέρα και εξασθένηση της δυναμικής της διαδικασίας, η οποία είναι σε καλή συμφωνία με τα προηγούμενα αποτελέσματα στην εργασία.

Η αύξηση της αεροδυναμικής αντίστασης του συστήματος εξάτμισης οδηγεί σε ελαφρά αύξηση μέγιστες πιέσειςστη διαδικασία απελευθέρωσης, καθώς και στη μετατόπιση των κορυφών πέρα ​​από το TDC. Ταυτόχρονα, μπορεί να σημειωθεί ότι η εγκατάσταση ενός σιγαστήρα εξαγωγής οδηγεί σε μείωση των παλμών της πίεσης ροής αέρα υπό όλες τις συνθήκες τόσο κατά τη διαδικασία εξαγωγής όσο και μετά το κλείσιμο της βαλβίδας εξαγωγής.

μικρό. m / s 118 100 46 16

1 1 k. Т "ААі к т 1 Κλείσιμο της βαλβίδας MPC

Άνοιγμα τραπεζικού λογαριασμού |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1

"" i | y i \ / ~ ^

540 (p, γαύρος, p.c.i. 720 NMT VMT

Ρύζι. 5. Εξάρτηση της ταχύτητας του αέρα wх στο κανάλι εξάτμισης από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα φ σε διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής του στροφαλοφόρου και διαφορετικών στοιχείων φίλτρου: a - n = 1500 min-1; β - 3000 λεπτά -1. 1 - χωρίς φίλτρο. 2 - τυπικό φίλτρο αέρα. 3 - υφασμάτινο φίλτρο

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. ', και II 1 1

Άνοιγμα | Yyptskiy 1 іklapan L7 1 h і _ / 7 / ", G s 1 \ H

h- "1 1 1 1 1 1 і 1 L L _l / і і h / 1 1

540 (β, φέρετρο, σελ. 6.720

Ρύζι. 6. Εξάρτηση της πίεσης px στο κανάλι εξάτμισης από τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου φ σε διαφορετικές ταχύτητες περιστροφής του στροφαλοφόρου και διαφορετικά στοιχεία φίλτρου: a - n = 1500 min -1. β - 3000 min-1. 1 - χωρίς φίλτρο. 2 - τυπικό φίλτρο αέρα. 3 - υφασμάτινο φίλτρο

Με βάση την επεξεργασία των εξαρτήσεων της αλλαγής του ρυθμού ροής για έναν μόνο κύκλο, υπολογίστηκε η σχετική μεταβολή της ογκομετρικής ροής αέρα Q μέσω του καναλιού εξαγωγής κατά την τοποθέτηση του σιγαστήρα. Διαπιστώθηκε ότι σε χαμηλές υπερβολικές πιέσεις στην έξοδο (0,1 MPa), ο ρυθμός ροής Q στο σύστημα εξάτμισης με σιγαστήρα είναι μικρότερος από ό,τι στο σύστημα χωρίς αυτό. Επιπλέον, εάν σε συχνότητα περιστροφής στροφαλοφόρου άξονα 600 min-1 αυτή η διαφορά ήταν περίπου 1,5% (που βρίσκεται εντός του σφάλματος), τότε στα n = 3000 min4 αυτή η διαφορά έφτασε το 23%. Αποδεικνύεται ότι για υψηλή υπερπίεση ίση με 0,2 MPa, παρατηρήθηκε η αντίθετη τάση. Η ογκομετρική ροή αέρα μέσω του αγωγού εξαγωγής με το σιγαστήρα ήταν μεγαλύτερη από ό, τι στο σύστημα χωρίς αυτό. Ταυτόχρονα, σε χαμηλές ταχύτητες περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα, αυτή η περίσσεια ήταν 20%, και σε n = 3000 min1, μόνο 5%. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, αυτό το φαινόμενο μπορεί να εξηγηθεί με κάποια εξομάλυνση των παλμών του ρυθμού ροής αέρα στο σύστημα εξάτμισης παρουσία ενός σιγαστήρα θορύβου.

συμπέρασμα

Η μελέτη έδειξε ότι η διαδικασία εισαγωγής σε έναν εμβολοφόρο κινητήρα εσωτερικής καύσης επηρεάζεται σημαντικά από την αεροδυναμική αντίσταση του σωλήνα εισαγωγής:

Η αύξηση της αντίστασης του στοιχείου φίλτρου εξομαλύνει τη δυναμική της διαδικασίας πλήρωσης, αλλά ταυτόχρονα μειώνει τον ρυθμό ροής του αέρα, ο οποίος μειώνει ανάλογα τον λόγο πλήρωσης.

Η επίδραση του φίλτρου αυξάνεται με την αύξηση της ταχύτητας του στροφαλοφόρου άξονα.

Ορίστηκε η τιμή κατωφλίου του συντελεστή αντίστασης φίλτρου (περίπου 50-55), μετά την οποία η τιμή του δεν επηρεάζει τον ρυθμό ροής.

Ταυτόχρονα, αποδείχθηκε ότι η αεροδυναμική αντίσταση του συστήματος εξάτμισης επηρεάζει επίσης σημαντικά τα αεριοδυναμικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά ροής της διαδικασίας εξάτμισης:

Η αύξηση της υδραυλικής αντίστασης του συστήματος εξάτμισης σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης με έμβολο οδηγεί σε αύξηση των παλμών του ρυθμού ροής αέρα στο κανάλι εξάτμισης.

Σε χαμηλές υπερβολικές πιέσεις στην έξοδο σε σύστημα με σιγαστήρα, παρατηρείται μείωση της ογκομετρικής ροής μέσω του καναλιού εξαγωγής, ενώ σε υψηλή pf, αντίθετα, αυξάνεται σε σύγκριση με ένα σύστημα εξάτμισης χωρίς σιγαστήρα.

Έτσι, τα αποτελέσματα που λαμβάνονται μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη μηχανική πρακτική προκειμένου να επιλεγούν βέλτιστα τα χαρακτηριστικά των σιγαστών θορύβου εισαγωγής και εξαγωγής, τα οποία μπορούν να έχουν θετική επίδραση.

σημαντική επίδραση στο γέμισμα του κυλίνδρου με νέα φόρτιση (αναλογία πλήρωσης) και στην ποιότητα καθαρισμού του κυλίνδρου του κινητήρα από τα καυσαέρια (αναλογία υπολειπόμενου αερίου) σε ορισμένους τρόπους ταχύτητας λειτουργίας κινητήρων εσωτερικής καύσης με έμβολο.

Λογοτεχνία

1. Draganov, B.Kh. Σχεδιασμός καναλιών εισόδου και εξόδου κινητήρων εσωτερικής καύσης / B.Kh. Draganov, M.G. Kruglov, V.S. Obukhova. - Κίεβο: Σχολείο Vischa. Επικεφαλής εκδοτικός οίκος, 1987.-175 σελ.

2. Μηχανές εσωτερικής καύσης. Σε 3 κ.ν. Βιβλίο. 1: Θεωρία των διαδικασιών εργασίας: σχολικό βιβλίο. / V.N. Lu-kanin, Κ.Α. Morozov, A.S. Khachiyan και άλλοι. εκδ. V.N. Λουκάνιν. - Μ .: Πιο ψηλά. shk., 1995 .-- 368 σελ.

3. Sharoglazov, Β.Α. Μηχανές εσωτερικής καύσης: θεωρία, μοντελοποίηση και υπολογισμός διεργασιών: εγχειρίδιο. στο μάθημα «Θεωρία διεργασιών εργασίας και μοντελοποίηση διεργασιών σε κινητήρες εσωτερικής καύσης» / Β.Α. Sharoglazov, M.F. Farafontov, V.V. Klementyev; εκδ. τιμημένος ενεργός επιστήμη της Ρωσικής Ομοσπονδίας B.A. Σαρογκλάζοβα. - Chelyabinsk: SUSU, 2010.-382 p.

4. Σύγχρονες προσεγγίσεις για τη δημιουργία κινητήρων ντίζελ για επιβατικά και μικρά αυτοκίνητα

Zovikov / A.D. Blinov, P.A. Golubev, Yu.E. Dragan και άλλοι? εκδ. V.S. Paponov και A.M. Mineeva. - Μ .: Ερευνητικό Κέντρο "Μηχανικός", 2000. - 332 σελ.

5. Πειραματική μελέτη αεριοδυναμικών διεργασιών στο σύστημα εισαγωγής ενός εμβολοφόρου κινητήρα εσωτερικής καύσης. Zhilkin, L.V. Plotnikov, S.A. Korzh, I.D. Larionov // Dvigatelestroyeniye. - 2009. -Αριθ. 1. - Σ. 24-27.

6. Σχετικά με την αλλαγή στη δυναμική των αερίων της διαδικασίας καυσαερίων σε κινητήρες εσωτερικής καύσης με έμβολο κατά την εγκατάσταση σιγαστήρα. Plotnikov, B.P. Zhilkin, A.V. Krestovskikh, D.L. Padalyak // Δελτίο της Ακαδημίας Στρατιωτικών Επιστημών. -2011. - Αρ. 2. - Σ. 267-270.

7. Πατ. 81338 RU, IPC G01 P5 / 12. Θερμονεμόμετρο σταθερής θερμοκρασίας / Σ.Ν. Plokhov, L.V. Plotnikov, B.P. Ζίλκιν. - Αρ. 2008135775/22; εφαρμογή. 09/03/2008; δημοσίευση 10.03.2009, Βουλ. Νο. 7.

Η χρήση σωλήνων εξάτμισης συντονισμού σε μοντέλα κινητήρων όλων των κατηγοριών μπορεί να βελτιώσει δραματικά τις αθλητικές επιδόσεις του ανταγωνισμού. Ωστόσο, οι γεωμετρικές παράμετροι των σωλήνων καθορίζονται, κατά κανόνα, με δοκιμή και σφάλμα, καθώς μέχρι τώρα δεν υπάρχει σαφής κατανόηση και σαφής ερμηνεία των διεργασιών που συμβαίνουν σε αυτές τις αέριοδυναμικές συσκευές. Και στις ελάχιστες πηγές πληροφόρησης για αυτό το θέμα, δίνονται αντιφατικά συμπεράσματα που έχουν αυθαίρετη ερμηνεία.

Για μια λεπτομερή μελέτη των διαδικασιών στους συντονισμένους σωλήνες εξάτμισης, δημιουργήθηκε μια ειδική εγκατάσταση. Αποτελείται από βάση για κινητήρες εκκίνησης, προσαρμογέα σωλήνων κινητήρα με εξαρτήματα για δειγματοληψία στατικής και δυναμικής πίεσης, δύο πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες, παλμογράφο διπλής δέσμης C1-99, κάμερα, αντηχητικό σωλήνα εξάτμισης από κινητήρα R-15 με ένα «τηλεσκόπιο» και έναν αυτοσχέδιο σωλήνα με μαυρίζοντας επιφάνεια και πρόσθετη θερμομόνωση.

Η πίεση στους σωλήνες στην περιοχή εξάτμισης προσδιορίστηκε ως εξής: ο κινητήρας έφτασε σε ταχύτητα συντονισμού (26000 rpm), τα δεδομένα από τους πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες που συνδέονται με τα εξαρτήματα απογείωσης πίεσης εμφανίστηκαν σε έναν παλμογράφο, η συχνότητα σάρωσης το οποίο συγχρονίστηκε με τις στροφές του κινητήρα, και ο παλμογράφος καταγράφηκε σε φωτογραφικό φιλμ.

Μετά την ανάπτυξη του φιλμ σε έναν προγραμματιστή αντίθεσης, η εικόνα μεταφέρθηκε σε χαρτί παρακολούθησης στην κλίμακα της οθόνης παλμογράφου. Τα αποτελέσματα για έναν σωλήνα από κινητήρα R-15 φαίνονται στο Σχήμα 1 και για έναν αυτοσχέδιο σωλήνα με μαύρισμα και πρόσθετη θερμομόνωση - στο Σχήμα 2.

Στα γραφήματα:

R dyn - δυναμική πίεση, P st - στατική πίεση. OBO - άνοιγμα του παραθύρου εξάτμισης, BDC - κάτω νεκρό κέντρο, ZVO - κλείσιμο του παραθύρου εξάτμισης.

Η ανάλυση των καμπυλών αποκαλύπτει την κατανομή πίεσης στην είσοδο του σωλήνα συντονισμού ως συνάρτηση της φάσης περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. Μια αύξηση της δυναμικής πίεσης από τη στιγμή που ανοίγει η θύρα εξαγωγής με διάμετρο 5 mm του σωλήνα εξόδου συμβαίνει για το R-15 έως περίπου 80 °. Και το ελάχιστο του είναι στην περιοχή των 50 ° - 60 ° από το κάτω νεκρό σημείο στο μέγιστο blowdown. Η αύξηση της πίεσης στο ανακλώμενο κύμα (από το ελάχιστο) τη στιγμή που κλείνει το παράθυρο εξαγωγής είναι περίπου 20% της μέγιστης τιμής του Ρ. Η καθυστέρηση στη δράση του ανακλώμενου κύματος καυσαερίων είναι από 80 έως 90 °. Η στατική πίεση χαρακτηρίζεται από αύξηση της τάξης των 22 ° από το "οροπέδιο" στο γράφημα έως 62 ° από τη στιγμή που ανοίγει η θύρα εξάτμισης, ενώ η ελάχιστη βρίσκεται στους 3 ° από τη στιγμή του κάτω νεκρού κέντρου. Προφανώς, στην περίπτωση χρήσης παρόμοιου σωλήνα εξάτμισης, οι ταλαντώσεις κατάρρευσης εμφανίζονται στους 3 °… 20 ° μετά το νεκρό σημείο του κάτω μέρους και σε καμία περίπτωση στις 30 ° μετά το άνοιγμα του παραθύρου της εξάτμισης, όπως πιστεύαμε προηγουμένως.

Τα ερευνητικά δεδομένα για τον σωλήνα DIY διαφέρουν από τα δεδομένα R-15. Η αύξηση της δυναμικής πίεσης στους 65 ° από τη στιγμή που ανοίγει η θύρα εξάτμισης συνοδεύεται από ένα ελάχιστο που βρίσκεται στις 66 ° μετά το νεκρό σημείο του κάτω μέρους. Σε αυτή την περίπτωση, η αύξηση της πίεσης του ανακλώμενου κύματος από το ελάχιστο είναι περίπου 23%. Η καθυστέρηση στη δράση των καυσαερίων είναι μικρότερη, η οποία πιθανώς σχετίζεται με αύξηση της θερμοκρασίας στο θερμομονωμένο σύστημα και είναι περίπου 54 °. Παραλλαγές στο χτύπημα σημειώνονται σε 10 ° μετά το κάτω νεκρό κέντρο.

Συγκρίνοντας τα γραφήματα, μπορεί να φανεί ότι η στατική πίεση στον θερμομονωμένο σωλήνα τη στιγμή του κλεισίματος του παραθύρου της εξάτμισης είναι μικρότερη από ό,τι στο R-15. Ωστόσο, η δυναμική πίεση έχει μέγιστο ανακλώμενο κύμα 54 ° μετά το κλείσιμο του παραθύρου της εξάτμισης και στο R-15 αυτό το μέγιστο μετατοπίζεται έως και 90 "! Οι διαφορές σχετίζονται με τη διαφορά στις διαμέτρους των σωλήνων εξάτμισης: στο R-15, όπως ήδη αναφέρθηκε, η διάμετρος είναι 5 mm και στο θερμικά μονωμένο - 6,5 mm. Επιπλέον, λόγω της τελειότερης γεωμετρίας του σωλήνα R-15, έχει υψηλότερο συντελεστή ανάκτησης στατικής πίεσης.

Η απόδοση του σωλήνα εξαγωγής συντονισμού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις γεωμετρικές παραμέτρους του ίδιου του σωλήνα, το τμήμα του σωλήνα εξάτμισης του κινητήρα, τη θερμοκρασία και το χρονισμό της βαλβίδας.

Η χρήση αντιεκτροπέων και η επιλογή του καθεστώτος θερμοκρασίας του σωλήνα συντονισμού της εξάτμισης θα επιτρέψει τη μετατόπιση της μέγιστης πίεσης του ανακλώμενου κύματος καυσαερίων στη στιγμή του κλεισίματος του παραθύρου της εξάτμισης και έτσι θα αυξήσει δραματικά την απόδοση της δράσης του.

1

Αυτό το άρθρο εξετάζει τα ζητήματα αξιολόγησης της επίδρασης του αντηχείου στο γέμισμα του κινητήρα. Ως παράδειγμα, προτείνεται ένας συντονιστής - ίσος σε όγκο με τον όγκο του κυλίνδρου του κινητήρα. Η γεωμετρία του σωλήνα εισαγωγής, μαζί με τον αντηχείο, εισήχθη στο λογισμικό FlowVision. Η μαθηματική μοντελοποίηση πραγματοποιήθηκε λαμβάνοντας υπόψη όλες τις ιδιότητες του κινούμενου αερίου. Για την εκτίμηση της ροής μέσω του συστήματος εισαγωγής, για την εκτίμηση του ρυθμού ροής στο σύστημα και της σχετικής πίεσης αέρα στη σχισμή της βαλβίδας, πραγματοποιήθηκε προσομοίωση υπολογιστή, η οποία έδειξε την αποτελεσματικότητα της χρήσης πρόσθετης δεξαμενής. Οι αλλαγές στη ροή μέσω της σχισμής της βαλβίδας, ο ρυθμός ροής, η πίεση και η πυκνότητα ροής αξιολογήθηκαν για τα τυπικά συστήματα, τα συστήματα μετασκευής και εισαγωγής με δέκτη. Ταυτόχρονα, η μάζα του εισερχόμενου αέρα αυξάνεται, η ταχύτητα της ροής μειώνεται και η πυκνότητα του αέρα που εισέρχεται στον κύλινδρο αυξάνεται, γεγονός που έχει ευνοϊκή επίδραση στους δείκτες εξόδου του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

οδός πρόσληψης

αντηχείο

γεμίζοντας τον κύλινδρο

μαθηματική μοντελοποίηση

εκσυγχρονισμένο κανάλι.

1. Zholobov LA, Dydykin AM Μαθηματική μοντελοποίηση διεργασιών ανταλλαγής αερίων κινητήρων εσωτερικής καύσης: Μονογραφία. N.N.: NGSKhA, 2007.

2. Dydykin AM, Zholobov LA Αεριοδυναμική έρευνα κινητήρων εσωτερικής καύσης με μεθόδους αριθμητικής μοντελοποίησης // Τρακτέρ και γεωργικές μηχανές. 2008. Νο. 4. Σ. 29-31.

3. Pritsker D. M., Turyan V. A. Aeromechanics. Μ.: Oborongiz, 1960.

4. Khailov, MA, Υπολογισμός εξίσωσης διακυμάνσεων πίεσης στον αγωγό αναρρόφησης μιας μηχανής εσωτερικής καύσης, Tr. CIAM. 1984. Αρ. 152. Σ.64.

5. Sonkin, VI, Μελέτη ροής αέρα μέσω της σχισμής βαλβίδας, Tr. ΜΑΣ. 1974. Τεύχος 149. S.21-38.

6. Samarskiy AA, Popov Yu. P. Διαφορετικές μέθοδοι για την επίλυση προβλημάτων δυναμικής αερίου. Μόσχα: Nauka, 1980. Σ.352.

7. Ore BP Εφαρμοσμένη μη στατική δυναμική αερίου: Σχολικό βιβλίο. Ufa: Ufa Aviation Institute, 1988. Σελ.184.

8. Malivanov MV, Khmelev RN Για την ανάπτυξη μαθηματικών και λογισμικού για τον υπολογισμό των δυναμικών αερίων σε μηχανές εσωτερικής καύσης: Πρακτικά του IX Διεθνούς Επιστημονικού και Πρακτικού Συνεδρίου. Vladimir, 2003.S. 213-216.

Η ποσότητα της ροπής του κινητήρα είναι ανάλογη με την εισερχόμενη μάζα του αέρα, που αναφέρεται στην ταχύτητα. Η αύξηση της πλήρωσης του κυλίνδρου ενός κινητήρα εσωτερικής καύσης βενζίνης με τον εκσυγχρονισμό του σωλήνα εισαγωγής θα οδηγήσει σε αύξηση της πίεσης του άκρου εισαγωγής, βελτιωμένο σχηματισμό μείγματος, αύξηση της τεχνικής και οικονομικής απόδοσης του κινητήρα και μείωση της τοξικότητα των καυσαερίων.

Οι κύριες απαιτήσεις για το σωλήνα εισαγωγής είναι η εξασφάλιση ελάχιστης αντίστασης εισαγωγής και ομοιόμορφης κατανομής του εύφλεκτου μείγματος στους κυλίνδρους του κινητήρα.

Η ελάχιστη αντίσταση εισόδου μπορεί να επιτευχθεί με την εξάλειψη της τραχύτητας των εσωτερικών τοιχωμάτων των σωληνώσεων, καθώς και απότομες αλλαγές στην κατεύθυνση ροής και την εξάλειψη του ξαφνικού στένωση και επέκτασης της διαδρομής.

Διάφοροι τύποι πίεσης παρέχουν σημαντική επίδραση στο γέμισμα του κυλίνδρου. Ο απλούστερος τύπος ενίσχυσης είναι να χρησιμοποιήσετε τη δυναμική του εισερχόμενου αέρα. Ο μεγάλος όγκος του δέκτη δημιουργεί εν μέρει ηχητικά εφέ σε ένα συγκεκριμένο εύρος ταχυτήτων, που οδηγούν σε βελτιωμένη πλήρωση. Ωστόσο, έχουν, ως συνέπεια, δυναμικά μειονεκτήματα, για παράδειγμα, αποκλίσεις στη σύνθεση του μείγματος όταν το φορτίο αλλάζει γρήγορα. Μια σχεδόν τέλεια ροή ροπής εξασφαλίζεται με μια αλλαγή της πολλαπλής εισαγωγής, στην οποία, για παράδειγμα, ανάλογα με το φορτίο του κινητήρα, την ταχύτητα και τη θέση του γκαζιού, είναι δυνατές διακυμάνσεις:

Μήκη σωλήνα παλμού.

Εναλλαγή μεταξύ παλμικών σωλήνων διαφορετικών μηκών ή διαμέτρων.
- επιλεκτική διακοπή λειτουργίας ενός ξεχωριστού σωλήνα ενός κυλίνδρου παρουσία μεγάλου αριθμού από αυτούς.
- αλλαγή της έντασης του δέκτη.

Με την πίεση συντονισμού, ομάδες κυλίνδρων με το ίδιο διάστημα φλας συνδέονται με βραχείς σωλήνες σε δέκτες συντονισμού, οι οποίοι συνδέονται μέσω σωλήνων συντονισμού στην ατμόσφαιρα ή σε έναν δέκτη συλλογής που λειτουργεί ως συντονιστής Hölmholtz. Είναι ένα σφαιρικό αγγείο με ανοιχτό λαιμό. Ο αέρας στο λαιμό είναι μια ταλαντούμενη μάζα και ο όγκος του αέρα στο δοχείο παίζει το ρόλο ενός ελαστικού στοιχείου. Φυσικά, μια τέτοια διαίρεση ισχύει μόνο κατά προσέγγιση, αφού κάποιο μέρος του αέρα στην κοιλότητα έχει αντίσταση αδράνειας. Ωστόσο, με μια αρκετά μεγάλη τιμή του λόγου του εμβαδού της οπής προς την περιοχή διατομής της κοιλότητας, η ακρίβεια αυτής της προσέγγισης είναι αρκετά ικανοποιητική. Το κύριο μέρος της κινητικής ενέργειας των κραδασμών συγκεντρώνεται στο λαιμό του αντηχείου, όπου η ταχύτητα δόνησης των σωματιδίων του αέρα έχει τη μεγαλύτερη αξία.

Το αντηχείο εισαγωγής είναι εγκατεστημένο μεταξύ της βαλβίδας πεταλούδας και του κυλίνδρου. Αρχίζει να δρα όταν το γκάζι είναι αρκετά κλειστό, έτσι ώστε η υδραυλική του αντίσταση να γίνει συγκρίσιμη με την αντίσταση του καναλιού του αντηχείου. Όταν το έμβολο κινείται προς τα κάτω, το εύφλεκτο μείγμα εισέρχεται στον κύλινδρο του κινητήρα όχι μόνο κάτω από το γκάζι, αλλά και από το δοχείο. Με τη μείωση της αραίωσης, ο συντονιστής αρχίζει να απορροφά το εύφλεκτο μείγμα. Ένα μέρος, και αρκετά μεγάλο, της εκτόξευσης επιστροφής θα πάει επίσης εδώ.
Το άρθρο αναλύει την κίνηση ροής στο κανάλι εισόδου ενός τετράχρονου κινητήρα βενζίνης εσωτερικής καύσης σε ονομαστική ταχύτητα στροφαλοφόρου χρησιμοποιώντας το παράδειγμα κινητήρα VAZ-2108 σε ταχύτητα στροφαλοφόρου άξονα n = 5600 min-1.

Αυτό το ερευνητικό πρόβλημα επιλύθηκε μαθηματικά χρησιμοποιώντας ένα πακέτο λογισμικού για τη μοντελοποίηση αεριοϋδραυλικών διεργασιών. Η μοντελοποίηση πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του πακέτου λογισμικού FlowVision. Για το σκοπό αυτό, η γεωμετρία ελήφθη και εισήχθη (η γεωμετρία αναφέρεται στους εσωτερικούς όγκους του κινητήρα - σωλήνες εισαγωγής και εξάτμισης, υπερβολικός όγκος του κυλίνδρου) χρησιμοποιώντας διάφορες τυπικές μορφές αρχείων. Αυτό σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε το CAD SolidWorks για να δημιουργήσετε έναν υπολογιστικό τομέα.

Η περιοχή υπολογισμού νοείται ως ο όγκος στον οποίο ορίζονται οι εξισώσεις του μαθηματικού μοντέλου και το όριο του όγκου, στο οποίο ορίζονται οι οριακές συνθήκες, και στη συνέχεια αποθηκεύεται η προκύπτουσα γεωμετρία σε μορφή που υποστηρίζεται από το FlowVision και τη χρήση όταν δημιουργείτε μια νέα θήκη σχεδίασης.

Σε αυτήν την εργασία χρησιμοποιήθηκε η μορφή ASCII, δυαδική, στην επέκταση stl, ο τύπος StereoLithographyformat με γωνιακή ανοχή 4,0 μοιρών και απόκλιση 0,025 μέτρα για τη βελτίωση της ακρίβειας των ληφθέντων αποτελεσμάτων προσομοίωσης.

Αφού ληφθεί ένα τρισδιάστατο μοντέλο του υπολογιστικού τομέα, τίθεται ένα μαθηματικό μοντέλο (ένα σύνολο νόμων για την αλλαγή των φυσικών παραμέτρων ενός αερίου για ένα δεδομένο πρόβλημα).

Σε αυτή την περίπτωση, υποτίθεται μια ουσιαστικά υποηχητική ροή αερίου σε χαμηλούς αριθμούς Reynolds, η οποία περιγράφεται από ένα μοντέλο τυρβώδους ροής ενός πλήρως συμπιεστέου αερίου χρησιμοποιώντας το πρότυπο μοντέλο αναταραχής k-e. Αυτό το μαθηματικό μοντέλο περιγράφεται από ένα σύστημα που αποτελείται από επτά εξισώσεις: δύο εξισώσεις Navier - Stokes, εξισώσεις συνέχειας, ενέργεια, ιδανική κατάσταση αερίου, μεταφορά μάζας και εξισώσεις για την κινητική ενέργεια των τυρβωδών παλμών.

(2)

Εξίσωση ενέργειας (ολική ενθαλπία)

Ιδανική εξίσωση κατάστασης αερίου:

Τα τυρβώδη στοιχεία συσχετίζονται με τις υπόλοιπες μεταβλητές μέσω της τιμής του τυρβώδους ιξώδους, η οποία υπολογίζεται σύμφωνα με το τυπικό μοντέλο τυρβώδους k-ε.

Εξισώσεις για k και ε

τυρβώδες ιξώδες:

σταθερές, παράμετροι και πηγές:

(9)

(10)

σk = 1; σε = 1.3; Cμ = 0,09; Ce1 = 1,44; Σε2 = 1,92

Το μέσο εργασίας στη διαδικασία εισαγωγής είναι ο αέρας, στην περίπτωση αυτή θεωρείται ως το ιδανικό αέριο. Οι αρχικές τιμές των παραμέτρων ορίζονται για ολόκληρο τον υπολογιστικό τομέα: θερμοκρασία, συγκέντρωση, πίεση και ταχύτητα. Για την πίεση και τη θερμοκρασία, οι αρχικές παράμετροι είναι ίσες με τις τιμές αναφοράς. Η ταχύτητα μέσα στον υπολογιστικό τομέα στις κατευθύνσεις X, Y, Z είναι μηδέν. Οι μεταβλητές θερμοκρασίας και πίεσης στο FlowVision αντιπροσωπεύονται από σχετικές τιμές, οι απόλυτες τιμές των οποίων υπολογίζονται από τον τύπο:

fa = f + fref, (11)

όπου fa είναι η απόλυτη τιμή της μεταβλητής, f είναι η υπολογισμένη σχετική τιμή της μεταβλητής, fref είναι η τιμή αναφοράς.

Ορίζονται οριακές συνθήκες για κάθε μία από τις επιφάνειες σχεδιασμού. Οι οριακές συνθήκες πρέπει να νοούνται ως ένα σύνολο εξισώσεων και νόμων τυπικών για επιφάνειες υπολογιστικής γεωμετρίας. Οι οριακές συνθήκες είναι απαραίτητες για τον προσδιορισμό της αλληλεπίδρασης μεταξύ του υπολογιστικού τομέα και του μαθηματικού μοντέλου. Η σελίδα καθορίζει έναν συγκεκριμένο τύπο οριακής συνθήκης για κάθε επιφάνεια. Ο τύπος της οριακής συνθήκης ορίζεται στα παράθυρα εισόδου του καναλιού εισόδου - ελεύθερη είσοδος. Τα υπόλοιπα στοιχεία - το όριο τοίχου, το οποίο δεν περνά και δεν μεταδίδει τις παραμέτρους σχεδιασμού πέρα ​​από τον υπολογιστικό τομέα. Εκτός από όλες τις παραπάνω οριακές συνθήκες, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη οι οριακές συνθήκες στα κινούμενα στοιχεία που περιλαμβάνονται στο επιλεγμένο μαθηματικό μοντέλο.

Τα κινούμενα μέρη περιλαμβάνουν τις βαλβίδες εισόδου και εξόδου και το έμβολο. Στα όρια των κινούμενων στοιχείων, ορίζουμε τον τύπο του τοίχου οριακής κατάστασης.

Για καθένα από τα κινούμενα σώματα τίθεται ένας νόμος κίνησης. Η αλλαγή στην ταχύτητα του εμβόλου καθορίζεται από τον τύπο. Για τον προσδιορισμό των νόμων της κίνησης της βαλβίδας, οι καμπύλες ανύψωσης της βαλβίδας λήφθηκαν στο 0,50 με ακρίβεια 0,001 mm. Στη συνέχεια υπολογίστηκαν η ταχύτητα και η επιτάχυνση της κίνησης της βαλβίδας. Τα ληφθέντα δεδομένα μετατρέπονται σε δυναμικές βιβλιοθήκες (χρόνος - ταχύτητα).

Το επόμενο στάδιο στη διαδικασία μοντελοποίησης είναι η δημιουργία του υπολογιστικού πλέγματος. Το FlowVision χρησιμοποιεί ένα τοπικά προσαρμοστικό υπολογιστικό πλέγμα. Αρχικά, δημιουργείται ένα αρχικό υπολογιστικό πλέγμα και στη συνέχεια καθορίζονται τα κριτήρια για τη βελτίωση του πλέγματος, σύμφωνα με το οποίο το FlowVision σπάει τα κύτταρα του αρχικού πλέγματος στον επιθυμητό βαθμό. Η προσαρμογή γίνεται τόσο ως προς τον όγκο της διαδρομής ροής των καναλιών όσο και κατά μήκος των τοιχωμάτων του κυλίνδρου. Προσαρμογές με πρόσθετη τελειοποίηση του υπολογιστικού πλέγματος δημιουργούνται σε σημεία με τη μέγιστη δυνατή ταχύτητα. Όσον αφορά τον όγκο, η λείανση πραγματοποιήθηκε στο επίπεδο 2 στον θάλαμο καύσης και στο επίπεδο 5 στις υποδοχές των βαλβίδων· κατά μήκος των τοιχωμάτων του κυλίνδρου, έγινε προσαρμογή στο επίπεδο 1. Αυτό είναι απαραίτητο για να αυξηθεί το βήμα ολοκλήρωσης χρόνου για την σιωπηρή μέθοδο υπολογισμού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το χρονικό βήμα ορίζεται ως η αναλογία του μεγέθους του κελιού προς τη μέγιστη ταχύτητα σε αυτό.

Πριν ξεκινήσετε τον υπολογισμό της παραλλαγής που δημιουργήθηκε, είναι απαραίτητο να ορίσετε τις παραμέτρους της αριθμητικής προσομοίωσης. Ταυτόχρονα, ο χρόνος για τη συνέχιση του υπολογισμού ορίζεται ίσος με έναν πλήρη κύκλο της λειτουργίας ICE - 7200 sc.c., τον αριθμό των επαναλήψεων και τη συχνότητα αποθήκευσης των δεδομένων της παραλλαγής υπολογισμού. Ορισμένα βήματα υπολογισμού αποθηκεύονται για μεταγενέστερη επεξεργασία. Ορίζονται το χρονικό βήμα και οι επιλογές για τη διαδικασία υπολογισμού. Αυτή η εργασία απαιτεί τον καθορισμό ενός χρονικού βήματος - μια μέθοδο επιλογής: ένα σιωπηρό σχήμα με μέγιστο βήμα 5e-004s, έναν ρητό αριθμό CFL - 1. Αυτό σημαίνει ότι το χρονικό βήμα καθορίζεται από το ίδιο το πρόγραμμα, ανάλογα με τη σύγκλιση του εξισώσεις πίεσης.

Στον μεταεπεξεργαστή, διαμορφώνονται και ορίζονται οι παράμετροι οπτικοποίησης των λαμβανόμενων αποτελεσμάτων που μας ενδιαφέρουν. Η μοντελοποίηση σάς επιτρέπει να αποκτήσετε τα απαιτούμενα επίπεδα οπτικοποίησης μετά την ολοκλήρωση του κύριου υπολογισμού, με βάση τα στάδια υπολογισμού που αποθηκεύονται με μια συγκεκριμένη συχνότητα. Επιπλέον, ο μεταεπεξεργαστής σάς επιτρέπει να μεταφέρετε τις λαμβανόμενες αριθμητικές τιμές των παραμέτρων της υπό μελέτη διεργασίας με τη μορφή αρχείου πληροφοριών σε εξωτερικούς συντάκτες υπολογιστικών φύλλων και να λάβετε τη χρονική εξάρτηση τέτοιων παραμέτρων όπως η ταχύτητα, ο ρυθμός ροής, πίεση κ.λπ.

Το σχήμα 1 δείχνει την εγκατάσταση του δέκτη στην είσοδο του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ο όγκος του δέκτη είναι ίσος με τον όγκο ενός κυλίνδρου του κινητήρα. Ο δέκτης είναι εγκατεστημένος όσο το δυνατόν πιο κοντά στην είσοδο.

Ρύζι. 1. Υπολογιστική περιοχή εκσυγχρονισμένη με δέκτη στο CADSolidWorks

Η φυσική συχνότητα του συντονιστή Helmholtz είναι:

(12)

όπου F είναι η συχνότητα, Hz; C0 - ταχύτητα ήχου στον αέρα (340 m / s). S είναι το τμήμα της οπής, m2. L - μήκος σωλήνα, m; V είναι ο όγκος του συντονιστή, m3.

Για το παράδειγμά μας, έχουμε τις ακόλουθες τιμές:

d = 0,032 m, S = 0,00080384 m2, V = 0,000422267 m3, L = 0,04 m.

Μετά τον υπολογισμό F = 374 Hz, που αντιστοιχεί στη συχνότητα περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα n = 5600 min-1.

Μετά τη ρύθμιση της δημιουργημένης έκδοσης για υπολογισμό και μετά τον καθορισμό των παραμέτρων της αριθμητικής προσομοίωσης, προέκυψαν τα ακόλουθα δεδομένα: ρυθμός ροής, ταχύτητα, πυκνότητα, πίεση, θερμοκρασία ροής αερίου στο κανάλι εισόδου του κινητήρα εσωτερικής καύσης με τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα.

Από το παρουσιαζόμενο γράφημα (Εικ. 2) σύμφωνα με τον ρυθμό ροής στην υποδοχή βαλβίδας φαίνεται ότι το εκσυγχρονισμένο κανάλι με τον δέκτη έχει το μέγιστο χαρακτηριστικό του ρυθμού ροής. Ο ρυθμός ροής είναι 200 ​​g / sec υψηλότερος. Η αύξηση παρατηρείται σε όλη τη διάρκεια των 60 gp.c.

Από τη στιγμή που ανοίγει η βαλβίδα εισαγωγής (348 gpc), η ταχύτητα ροής (Εικ. 3) αρχίζει να αυξάνεται από 0 σε 170 m / s (στο εκσυγχρονισμένο κανάλι εισόδου 210 m / s, με τον δέκτη -190 m / s ) στο διάστημα έως 440-450 g.p.c. Στο κανάλι με τον δέκτη, η τιμή ταχύτητας είναι υψηλότερη από την τυπική κατά περίπου 20 m / s, ξεκινώντας από 430-440 g.c.v. Η αριθμητική τιμή της ταχύτητας στο κανάλι με τον δέκτη είναι πολύ πιο ομαλή από αυτή του εκσυγχρονισμένου καναλιού εισαγωγής, κατά το άνοιγμα της βαλβίδας εισαγωγής. Περαιτέρω, παρατηρείται σημαντική μείωση του ρυθμού ροής, μέχρι το κλείσιμο της βαλβίδας εισαγωγής.

Ρύζι. 2. Ρυθμός ροής αερίου στην υποδοχή βαλβίδας για τυπικά, εκσυγχρονισμένα κανάλια και δέκτη σε n = 5600 min-1: 1 - τυπικό, 2 - εκσυγχρονισμένο, 3 - εκσυγχρονισμένο με δέκτη	Ρύζι. 3. Ο ρυθμός ροής στην υποδοχή βαλβίδας για κανάλια τυπικού, εκσυγχρονισμένου και με δέκτη στα n = 5600 min-1: 1 - τυπικό, 2 - εκσυγχρονισμένο, 3 - εκσυγχρονισμένο με δέκτη

Από τα γραφήματα της σχετικής πίεσης (Εικ. 4) (η ατμοσφαιρική πίεση λαμβάνεται ως μηδέν, P = 101000 Pa) προκύπτει ότι η τιμή πίεσης στο εκσυγχρονισμένο κανάλι είναι υψηλότερη από ό,τι στο τυπικό κατά 20 kPa στα 460-480 g.c.v. (που συνδέεται με μια μεγάλη τιμή του ρυθμού ροής). Ξεκινώντας από 520 g.p.c., η τιμή πίεσης εξισώνεται, κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για το κανάλι με τον δέκτη. Η τιμή πίεσης είναι υψηλότερη από την τυπική κατά 25 kPa, ξεκινώντας από 420-440 g.p.c μέχρι να κλείσει η βαλβίδα εισαγωγής.

Ρύζι. 4. Πίεση ροής σε ένα τυπικό, εκσυγχρονισμένο και κανάλι με δέκτη στα n = 5600 min -1 (1 - τυπικό κανάλι, 2 - εκσυγχρονισμένο κανάλι, 3 - εκσυγχρονισμένο κανάλι με δέκτη)	Ρύζι. 5. Πυκνότητα ροής στο τυπικό, αναβαθμισμένο και κανάλι με δέκτη στα n = 5600 min-1 (1 - τυπικό κανάλι, 2 - αναβαθμισμένο κανάλι, 3 - αναβαθμισμένο κανάλι με δέκτη)

Η πυκνότητα ροής στην περιοχή της σχισμής βαλβίδας φαίνεται στο Σχ. 5.

Σε ένα εκσυγχρονισμένο κανάλι με δέκτη, η τιμή της πυκνότητας είναι χαμηλότερη κατά 0,2 kg / m3 ξεκινώντας από 440 g.c. σε σύγκριση με το τυπικό κανάλι. Αυτό οφείλεται σε υψηλές πιέσεις και ρυθμούς ροής αερίου.

Από την ανάλυση των γραφημάτων, μπορεί να εξαχθεί το ακόλουθο συμπέρασμα: το κανάλι βελτιωμένου σχήματος παρέχει καλύτερη πλήρωση του κυλίνδρου με φρέσκο ​​φορτίο λόγω μείωσης της υδραυλικής αντίστασης του καναλιού εισόδου. Με αύξηση της ταχύτητας του εμβόλου τη στιγμή του ανοίγματος της βαλβίδας εισαγωγής, το σχήμα του καναλιού δεν επηρεάζει σημαντικά την ταχύτητα, την πυκνότητα και την πίεση μέσα στο κανάλι εισαγωγής, αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου οι δείκτες της διαδικασίας εισαγωγής εξαρτώνται κυρίως από την ταχύτητα του εμβόλου και την περιοχή ροής της σχισμής της βαλβίδας (σε αυτόν τον υπολογισμό, αλλάζει μόνο το σχήμα του καναλιού εισαγωγής), αλλά όλα αλλάζουν δραματικά τη στιγμή της επιβράδυνσης της κίνηση του εμβόλου. Η φόρτιση σε ένα τυπικό κανάλι είναι λιγότερο αδρανής και περισσότερο "τεντώνει" κατά μήκος του καναλιού, γεγονός που μαζί δίνει χαμηλότερη πλήρωση του κυλίνδρου τη στιγμή της μείωσης της ταχύτητας κίνησης του εμβόλου. Μέχρι να κλείσει η βαλβίδα, η διαδικασία προχωρεί κάτω από τον παρονομαστή του ήδη ληφθέντος ρυθμού ροής (το έμβολο δίνει την αρχική ταχύτητα στη ροή του υπερβολικού όγκου, όταν μειώνεται η ταχύτητα του εμβόλου, το αδρανές συστατικό της ροής αερίου παίζει σημαντικό ρόλο στην πλήρωση, λόγω μείωσης της αντίστασης στην κίνηση ροής), το εκσυγχρονισμένο κανάλι εμποδίζει πολύ λιγότερο τη διέλευση του φορτίου. Αυτό επιβεβαιώνεται από υψηλότερα ποσοστά ταχύτητας και πίεσης.

Στον αγωγό εισαγωγής με τον δέκτη, λόγω πρόσθετης φόρτισης των φαινομένων φόρτισης και συντονισμού, μια πολύ μεγαλύτερη μάζα μείγματος αερίων εισέρχεται στον κύλινδρο του κινητήρα εσωτερικής καύσης, γεγονός που εξασφαλίζει υψηλότερη τεχνική απόδοση του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Η αύξηση της πίεσης στο τέλος της εισαγωγής θα έχει σημαντικό αντίκτυπο στην αύξηση των τεχνικών, οικονομικών και περιβαλλοντικών επιδόσεων του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Αναθεωρητές:

Gots Alexander Nikolaevich, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής του Τμήματος Θερμικών Μηχανών και Ηλεκτροπαραγωγικών Σταθμών, Βλαντιμίρ Κρατικό Πανεπιστήμιο του Υπουργείου Παιδείας και Επιστημών, Βλαντιμίρ.

Aleksey Removich Kulchitskiy, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής, Αναπληρωτής Επικεφαλής Σχεδιαστής της VMTZ LLC, Vladimir.

Βιβλιογραφική αναφορά

Zholobov L. A., Suvorov E. A., Vasiliev I. S. ΕΠΙΡΡΟΗ ΤΗΣ ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΣΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΙΣΟΔΟΥ ΣΤΗΝ ΓΕΜΙΣΗ ΤΟΥ ΠΑΓΟΥ // Σύγχρονα προβλήματα της επιστήμης και της εκπαίδευσης. - 2013. - Νο. 1 .;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8270 (ημερομηνία πρόσβασης: 25/11/2019). Εφιστούμε στην προσοχή σας τα περιοδικά που εκδίδονται από την "Ακαδημία Φυσικών Επιστημών"

Μέγεθος: px

Έναρξη εμφάνισης από τη σελίδα:

Αντίγραφο

1 Ως χειρόγραφο Mashkur Mahmud A. MATHMATICAL MODEL OF THE PROCESSES OF GAS DYNAMICS AND HEAT EXANGE IN INLET AND EXHAUST SYSTEMS OF ICE Ειδικότητα "Heat engines" Περίληψη της διατριβής για τον βαθμό του υποψηφίου των τεχνικών επιστημών Petersburg20.

2 Γενικά χαρακτηριστικά της εργασίας Η συνάφεια της διατριβής Στις σύγχρονες συνθήκες του επιταχυνόμενου ρυθμού εξέλιξης της κατασκευής μηχανών, καθώς και των κυρίαρχων τάσεων εντατικοποίησης της εργασιακής διαδικασίας, με την προϋπόθεση ότι αυξάνεται η αποτελεσματικότητά της, δίνεται όλο και μεγαλύτερη προσοχή για τη μείωση του χρόνου για τη δημιουργία, τη βελτίωση και την τροποποίηση υπαρχόντων τύπων κινητήρων. Ο κύριος παράγοντας που μειώνει σημαντικά τόσο το χρόνο όσο και το κόστος υλικών σε αυτό το πρόβλημα είναι η χρήση σύγχρονων υπολογιστών. Ωστόσο, η χρήση τους μπορεί να είναι αποτελεσματική μόνο εάν τα δημιουργημένα μαθηματικά μοντέλα είναι επαρκή για τις πραγματικές διαδικασίες που καθορίζουν τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ιδιαίτερα οξύ σε αυτό το στάδιο της ανάπτυξης της σύγχρονης κατασκευής μηχανών είναι το πρόβλημα της θερμικής καταπόνησης στα μέρη της ομάδας κυλίνδρου-εμβόλου (CPG) και της κεφαλής κυλίνδρου, το οποίο συνδέεται άρρηκτα με την αύξηση της συνολικής ισχύος. Οι διαδικασίες της στιγμιαίας τοπικής μεταφοράς θερμότητας μεταξύ του ρευστού εργασίας και των τοιχωμάτων των καναλιών αερίου-αέρα (GWC) είναι ακόμη ανεπαρκώς μελετημένες και αποτελούν ένα από τα σημεία συμφόρησης στη θεωρία των κινητήρων εσωτερικής καύσης. Από αυτή την άποψη, η δημιουργία αξιόπιστων, πειραματικά τεκμηριωμένων υπολογιστικών-θεωρητικών μεθόδων για τη μελέτη τοπικής μεταφοράς θερμότητας σε ένα GWC, που καθιστούν δυνατή την απόκτηση αξιόπιστων εκτιμήσεων της κατάστασης θερμοκρασίας και θερμικής καταπόνησης των εξαρτημάτων του κινητήρα εσωτερικής καύσης, είναι ένα επείγον πρόβλημα. . Η λύση του θα επιτρέψει την εύλογη επιλογή σχεδιαστικών και τεχνολογικών λύσεων, θα βελτιώσει το επιστημονικό και τεχνικό επίπεδο σχεδιασμού, θα επιτρέψει τη συντόμευση του κύκλου ανάπτυξης του κινητήρα και την επίτευξη οικονομικού αποτελέσματος, μειώνοντας το κόστος και το κόστος των πειραματικών λεπτών συντονισμός κινητήρων. Σκοπός και στόχοι της έρευνας Ο κύριος σκοπός της διατριβής είναι η επίλυση ενός συνόλου θεωρητικών, πειραματικών και μεθοδολογικών προβλημάτων, 1

3 που σχετίζεται με τη δημιουργία νέων μαθηματικών μοντέλων υφαδιού και μεθόδων για τον υπολογισμό της τοπικής μεταφοράς θερμότητας στον κινητήρα GVK. Σύμφωνα με τον καθορισμένο στόχο της εργασίας, επιλύθηκαν τα ακόλουθα κύρια καθήκοντα, τα οποία καθόρισαν σε μεγάλο βαθμό τη μεθοδολογική σειρά της εργασίας: 1. Διεξαγωγή θεωρητικής ανάλυσης της ασταθούς ροής στο GWC και αξιολόγηση των δυνατοτήτων χρήσης της θεωρίας οριακών στιβάδων στον προσδιορισμό των παραμέτρων τοπικής μεταφοράς θερμότητας σε κινητήρες. 2. Ανάπτυξη αλγορίθμου και αριθμητική εφαρμογή σε υπολογιστή του προβλήματος της άξεστης ροής ενός λειτουργικού ρευστού στα στοιχεία του συστήματος εισαγωγής-εξαγωγής ενός πολυκύλινδρου κινητήρα σε μη σταθερή ρύθμιση για τον προσδιορισμό των ταχυτήτων, της θερμοκρασίας και πίεση που χρησιμοποιείται ως οριακές συνθήκες για την περαιτέρω επίλυση του προβλήματος της δυναμικής του αερίου και της μεταφοράς θερμότητας στις κοιλότητες του κύριου μηχανοστασίου. 3. Δημιουργία νέας μεθοδολογίας για τον υπολογισμό των πεδίων στιγμιαίων ταχυτήτων της ροής γύρω από το σώμα εργασίας του GWC σε τρισδιάστατη ρύθμιση. 4. Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου τοπικής μεταφοράς θερμότητας στο GVK χρησιμοποιώντας τα θεμέλια της θεωρίας του οριακού στρώματος. 5. Έλεγχος της επάρκειας μαθηματικών μοντέλων τοπικής μεταφοράς θερμότητας στο GVK συγκρίνοντας πειραματικά και υπολογισμένα δεδομένα. Η υλοποίηση αυτού του συνόλου εργασιών επιτρέπει την επίτευξη του κύριου στόχου της εργασίας - τη δημιουργία μιας μηχανικής μεθόδου για τον υπολογισμό των τοπικών παραμέτρων της μεταφοράς θερμότητας στο GVK ενός βενζινοκινητήρα. Η συνάφεια του προβλήματος καθορίζεται από το γεγονός ότι η λύση των καθορισμένων εργασιών θα επιτρέψει να γίνει μια λογική επιλογή σχεδιαστικών και τεχνολογικών λύσεων στο στάδιο του σχεδιασμού του κινητήρα, να αυξήσει το επιστημονικό και τεχνικό επίπεδο σχεδιασμού, να μειώσει την ανάπτυξη του κινητήρα κύκλο και να αποκτήσουν οικονομικό αποτέλεσμα μειώνοντας το κόστος και το κόστος της πειραματικής μικρορύθμισης του προϊόντος. 2

4 Η επιστημονική καινοτομία της διατριβής είναι ότι: 1. Για πρώτη φορά, χρησιμοποιήθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο που συνδυάζει ορθολογικά μια μονοδιάστατη αναπαράσταση των δυναμικών διεργασιών αερίου στα συστήματα εισαγωγής και εξάτμισης ενός κινητήρα με τρισδιάστατη αναπαράσταση της ροής αερίου στο GVC για τον υπολογισμό των παραμέτρων της τοπικής μεταφοράς θερμότητας. 2. Αναπτύχθηκε μεθοδολογικά θεμέλια για το σχεδιασμό και τη λεπτομέρεια ενός βενζινοκινητήρα με εκσυγχρονισμό και τελειοποίηση μεθόδων για τον υπολογισμό των τοπικών θερμικών φορτίων και της θερμικής κατάστασης των στοιχείων της κυλινδροκεφαλής. 3. Λήφθηκαν νέα υπολογισμένα και πειραματικά δεδομένα για τις χωρικές ροές αερίων στα κανάλια εισαγωγής και εξαγωγής του κινητήρα και την τρισδιάστατη κατανομή των θερμοκρασιών στο σώμα της κυλινδροκεφαλής ενός βενζινοκινητήρα. Η αξιοπιστία των αποτελεσμάτων διασφαλίζεται με τη χρήση δοκιμασμένων μεθόδων υπολογιστικής ανάλυσης και πειραματικών μελετών, γενικών συστημάτων εξισώσεων που αντικατοπτρίζουν τους θεμελιώδεις νόμους διατήρησης της ενέργειας, μάζας, ορμής με κατάλληλες αρχικές και οριακές συνθήκες, σύγχρονες αριθμητικές μεθόδους για την εφαρμογή μαθηματικό σύμπλεγμα σε πειραματική μελέτη, καθώς και μια ικανοποιητική συμφωνία μεταξύ των αποτελεσμάτων της μοντελοποίησης και του πειράματος. Η πρακτική αξία των αποτελεσμάτων που προέκυψαν έγκειται στο γεγονός ότι ένας αλγόριθμος και ένα πρόγραμμα για τον υπολογισμό ενός κλειστού κύκλου εργασίας ενός βενζινοκινητήρα με μονοδιάστατη αναπαράσταση των αεριοδυναμικών διεργασιών στα συστήματα εισαγωγής και εξαγωγής του κινητήρα, καθώς και ως αλγόριθμος και ένα πρόγραμμα για τον υπολογισμό των παραμέτρων μεταφοράς θερμότητας στο GVK της κυλινδροκεφαλής ενός βενζινοκινητήρα σε τρισδιάστατη ρύθμιση, έχουν αναπτυχθεί, που προτείνονται για εφαρμογή. Τα αποτελέσματα της θεωρητικής έρευνας, επιβεβαιωμένα από 3

5 πείραμα, μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος του σχεδιασμού και της ρύθμισης των κινητήρων. Έγκριση των αποτελεσμάτων των εργασιών. Οι κύριες διατάξεις της εργασίας διατριβής αναφέρθηκαν σε επιστημονικά σεμινάρια του Τμήματος Εσωτερικής Καύσης του SPbSPU στην πόλη, στις XXXI και XXXIII Εβδομάδες Επιστήμης του SPbSPU (2002 και 2004). Δημοσιεύσεις Με ​​βάση το υλικό της διατριβής έχουν εκδοθεί 6 δημοσιεύσεις. Δομή και εύρος εργασίας Η εργασία της διατριβής αποτελείται από μια εισαγωγή, πέμπτο κεφάλαιο, συμπέρασμα και έναν κατάλογο αναφορών από 129 τίτλους. Περιέχει 189 σελίδες, μεταξύ των οποίων: 124 σελίδες του κύριου κειμένου, 41 σχήματα, 14 πίνακες, 6 φωτογραφίες. Το περιεχόμενο της εργασίας Η εισαγωγή τεκμηριώνει τη συνάφεια του θέματος της διατριβής, καθορίζει το στόχο και τους στόχους της έρευνας, διατυπώνει την επιστημονική καινοτομία και την πρακτική σημασία της εργασίας. Δίνονται τα γενικά χαρακτηριστικά της εργασίας. Το πρώτο κεφάλαιο περιέχει μια ανάλυση των κύριων εργασιών σε θεωρητικές και πειραματικές μελέτες της διαδικασίας της δυναμικής του αερίου και της μεταφοράς θερμότητας σε έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Ορίζονται ερευνητικά καθήκοντα. Γίνεται μια ανασκόπηση των μορφών σχεδιασμού των καναλιών εξαγωγής και εισόδου στην κυλινδροκεφαλή και ανάλυση των μεθόδων και των αποτελεσμάτων των πειραματικών και θεωρητικών υπολογισμών τόσο των σταθερών όσο και των μη σταθερών ροών αερίου στους αγωγούς αερίου-αέρα των κινητήρων εσωτερικής καύσης έξω. Εξετάζονται οι τρέχουσες προσεγγίσεις για τον υπολογισμό και τη μοντελοποίηση των θερμοδυναμικών και αεριοδυναμικών διεργασιών, καθώς και η ένταση της μεταφοράς θερμότητας στο GWC. Συμπεραίνεται ότι τα περισσότερα από αυτά έχουν περιορισμένη περιοχή εφαρμογής και δεν δίνουν πλήρη εικόνα της κατανομής των παραμέτρων μεταφοράς θερμότητας στις επιφάνειες του GWC. Πρώτα απ 'όλα, αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η λύση του προβλήματος της κίνησης του ρευστού εργασίας στο GWC πραγματοποιείται σε ένα απλοποιημένο μονοδιάστατο ή δισδιάστατο 4

6 δήλωση, η οποία δεν ισχύει στην περίπτωση GVK σύνθετου σχήματος. Επιπλέον, σημειώθηκε ότι για τον υπολογισμό της μεταφοράς θερμότητας μεταφοράς, στις περισσότερες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται εμπειρικοί ή ημι-εμπειρικοί τύποι, οι οποίοι επίσης δεν επιτρέπουν τη λήψη της απαιτούμενης ακρίβειας του διαλύματος στη γενική περίπτωση. Αυτά τα ζητήματα εξετάστηκαν πλήρως νωρίτερα στα έργα των Bravin V.V., Isakov Yu.N., Grishin Yu.A., Kruglov M.G., Kostin A.K., Kavtaradze R.Z., Ovsyannikov M.K., Petrichenko RM, Petrichenko MR, Rosenblita GB, Stradomsky M. 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 CR Η ανάλυση των υπαρχόντων προβλημάτων και μεθόδων για τη μελέτη της δυναμικής του αερίου και της μεταφοράς θερμότητας στο GWC κατέστησε δυνατή τη διατύπωση του κύριου στόχου της μελέτης ως τη δημιουργία μιας μεθόδου για τον προσδιορισμό των παραμέτρων της ροής αερίου στο GWC σε τρεις διαμόρφωση διαστάσεων με τον μετέπειτα υπολογισμό της τοπικής μεταφοράς θερμότητας στο GWC των κυλινδροκεφαλών κινητήρων εσωτερικής καύσης υψηλής ταχύτητας και την εφαρμογή αυτής της τεχνικής για την επίλυση πρακτικών εργασιών μείωσης της θερμικής καταπόνησης των κυλινδροκεφαλών και των βαλβίδων. Σε σχέση με τα παραπάνω, στην εργασία τίθενται τα ακόλουθα καθήκοντα: - Να δημιουργηθεί μια νέα μέθοδος μονοδιάστατης-τρισδιάστατης μοντελοποίησης της μεταφοράς θερμότητας στα συστήματα εξάτμισης και εισαγωγής του κινητήρα, λαμβάνοντας υπόψη το πολύπλοκο τρισ διαστατική ροή αερίου σε αυτά προκειμένου να ληφθούν αρχικές πληροφορίες για τον καθορισμό των οριακών συνθηκών μεταφοράς θερμότητας κατά τον υπολογισμό των προβλημάτων θερμικής καταπόνησης των κυλινδροκεφαλών εμβόλου ICE. -Αναπτύξτε μια μεθοδολογία για τον καθορισμό των οριακών συνθηκών στην είσοδο και την έξοδο του καναλιού αερίου-αέρα με βάση τη λύση ενός μονοδιάστατου μη στατικού μοντέλου του κύκλου εργασίας ενός πολυκύλινδρου κινητήρα. - Ελέγξτε την αξιοπιστία της μεθοδολογίας χρησιμοποιώντας υπολογισμούς δοκιμών και σύγκριση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν με τα πειραματικά δεδομένα και τους υπολογισμούς χρησιμοποιώντας τις μεθόδους που ήταν προηγουμένως γνωστές στο κτίριο του κινητήρα. 5

7 - Ελέγξτε και βελτιώστε τη μεθοδολογία εκτελώντας μια υπολογιστική και πειραματική μελέτη της θερμικής κατάστασης των κυλινδροκεφαλών του κινητήρα και συγκρίνοντας τα πειραματικά και τα υπολογισμένα δεδομένα σχετικά με την κατανομή θερμοκρασίας στο εξάρτημα. Το δεύτερο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στην ανάπτυξη ενός μαθηματικού μοντέλου ενός κλειστού κύκλου εργασίας ενός πολυκύλινδρου κινητήρα εσωτερικής καύσης. Για την εφαρμογή του σχήματος μονοδιάστατου υπολογισμού της διαδικασίας εργασίας ενός πολυκύλινδρου κινητήρα, επιλέχθηκε μια γνωστή μέθοδος χαρακτηριστικών, η οποία εγγυάται υψηλό ρυθμό σύγκλισης και σταθερότητα της διαδικασίας υπολογισμού. Το σύστημα αερίου-αέρα του κινητήρα περιγράφεται με τη μορφή ενός αεροδυναμικά διασυνδεδεμένου συνόλου μεμονωμένων στοιχείων κυλίνδρου, τμημάτων καναλιών και σωλήνων εισόδου και εξόδου, πολλαπλών, σιγαστήρων, εξουδετερωτών και σωλήνων. Οι αεροδυναμικές διεργασίες στα συστήματα εισαγωγής-εξαγωγής περιγράφονται χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις μονοδιάστατης δυναμικής αερίων ενός άξεσου συμπιεστού αερίου: Εξίσωση συνέχειας: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x F df dx = 0; F 2 = π 4 D; (1) Εξίσωση κίνησης: 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 Εξίσωση διατήρησης ενέργειας: p p + u a t x 2 ρ ​​· + 4 f D u 2 (k 1) ρ q u = 0 2 u u; 2 kp a = ρ, (3) όπου a είναι η ταχύτητα του ήχου. ρ-πυκνότητα αερίου; u είναι η ταχύτητα ροής κατά μήκος του άξονα x. t- χρόνος? p-πίεση; f είναι ο συντελεστής γραμμικών απωλειών. D-διάμετρος C του αγωγού. k = P είναι ο λόγος των ειδικών θερμοχωρητικοτήτων. Γ V 6

8 Ορίζονται οι οριακές συνθήκες (με βάση τις βασικές εξισώσεις: συνέχεια, διατήρηση ενέργειας και αναλογία πυκνότητας και ταχύτητας ήχου στη μη εντροπική φύση της ροής) τις συνθήκες στις σχισμές βαλβίδων στους κυλίνδρους, καθώς και τις συνθήκες στην είσοδο και έξοδο από τον κινητήρα. Το μαθηματικό μοντέλο ενός κλειστού κύκλου λειτουργίας κινητήρα περιλαμβάνει αναλογίες σχεδιασμού που περιγράφουν τις διεργασίες στους κυλίνδρους του κινητήρα και τα μέρη των συστημάτων εισαγωγής και εξαγωγής. Η θερμοδυναμική διαδικασία σε έναν κύλινδρο περιγράφεται χρησιμοποιώντας μια τεχνική που αναπτύχθηκε στο SPbSPU. Το πρόγραμμα παρέχει τη δυνατότητα προσδιορισμού των στιγμιαίων παραμέτρων της ροής αερίου στους κυλίνδρους και στα συστήματα εισαγωγής και εξαγωγής για διαφορετικά σχέδια κινητήρα. Λαμβάνονται υπόψη οι γενικές πτυχές της χρήσης μονοδιάστατων μαθηματικών μοντέλων με τη μέθοδο των χαρακτηριστικών (κλειστό ρευστό εργασίας) και ορισμένα αποτελέσματα υπολογισμού της αλλαγής στις παραμέτρους της ροής αερίου στους κυλίνδρους και στα συστήματα εισαγωγής και εξαγωγής ενός και παρουσιάζονται πολυκύλινδροι κινητήρες. Τα αποτελέσματα που ελήφθησαν καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση του βαθμού τελειότητας της οργάνωσης των συστημάτων εισαγωγής-εξαγωγής του κινητήρα, της βέλτιστης χρονισμού της βαλβίδας, της δυνατότητας αεριοδυναμικής ρύθμισης της διαδικασίας εργασίας, της ομοιομορφίας της λειτουργίας του μεμονωμένοι κύλινδροι κ.λπ. Οι πιέσεις, οι θερμοκρασίες και οι ρυθμοί των ροών αερίου στην είσοδο και την έξοδο προς τα κανάλια αερίου-αέρα της κυλινδροκεφαλής, που προσδιορίζονται με αυτήν την τεχνική, χρησιμοποιούνται σε μεταγενέστερους υπολογισμούς των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας σε αυτές τις κοιλότητες ως οριακές συνθήκες. Το τρίτο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στην περιγραφή μιας νέας αριθμητικής μεθόδου που καθιστά δυνατό τον υπολογισμό των οριακών συνθηκών της θερμικής κατάστασης από την πλευρά των καναλιών αερίου-αέρα. Τα κύρια στάδια του υπολογισμού είναι: μονοδιάστατη ανάλυση της διαδικασίας ασταθούς ανταλλαγής αερίων στα τμήματα του συστήματος εισαγωγής και εξαγωγής με τη μέθοδο των χαρακτηριστικών (δεύτερο κεφάλαιο), τρισδιάστατος υπολογισμός της οιονεί στάσιμης ροής στην εισαγωγή και 7

9 κανάλια εξόδου με τη μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων FEM, υπολογισμός των τοπικών συντελεστών μεταφοράς θερμότητας του ρευστού εργασίας. Τα αποτελέσματα της εκτέλεσης του πρώτου σταδίου του προγράμματος κλειστού βρόχου χρησιμοποιούνται ως οριακές συνθήκες στα επόμενα στάδια. Για να περιγραφούν οι αέριοδυναμικές διεργασίες στο κανάλι, επιλέχθηκε ένα απλοποιημένο οιονεί στάσιμο σχήμα μιας άορθτης ροής αερίου (το σύστημα των εξισώσεων Euler) με ένα μεταβλητό σχήμα πεδίου λόγω της ανάγκης να ληφθεί υπόψη η κίνηση της βαλβίδας: r V = 0 rr 1 (V) V = p ο όγκος της βαλβίδας, ένα θραύσμα του χιτωνίου οδηγού καθιστά απαραίτητο 8 ρ. (4) Ως οριακές συνθήκες ορίστηκαν οι στιγμιαίες ταχύτητες αερίου με μέση διατομή στις διατομές εισόδου και εξόδου. Αυτές οι ταχύτητες, καθώς και οι θερμοκρασίες και οι πιέσεις στα κανάλια, καθορίστηκαν με βάση τα αποτελέσματα του υπολογισμού της διαδικασίας εργασίας ενός πολυκύλινδρου κινητήρα. Για τον υπολογισμό του προβλήματος δυναμικής αερίων επιλέχθηκε η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων FEM, η οποία παρέχει υψηλή ακρίβεια μοντελοποίησης σε συνδυασμό με αποδεκτό κόστος για την υλοποίηση του υπολογισμού. Ο υπολογιστικός αλγόριθμος FEM για την επίλυση αυτού του προβλήματος βασίζεται στην ελαχιστοποίηση της μεταβλητής συνάρτησης που λαμβάνεται με μετασχηματισμό των εξισώσεων Euler χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Bubnov-Galerkin: (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 χρησιμοποιώντας ένα ογκομετρικό μοντέλο του υπολογιστικού τομέα. Παραδείγματα υπολογισμένων μοντέλων των καναλιών εισόδου και εξόδου του κινητήρα VAZ-2108 φαίνονται στην Εικ. 1.-b- -a Εικ. 1. Μοντέλα (α) κανάλια εισόδου και εξαγωγής ενός κινητήρα VAZ Για τον υπολογισμό της μεταφοράς θερμότητας στο GVK, επιλέχθηκε ένα ογκομετρικό μοντέλο δύο ζωνών, η κύρια υπόθεση του οποίου είναι η διαίρεση του όγκου σε περιοχές ενός άξεσου πυρήνα και ένα οριακό στρώμα. Για να απλοποιηθεί, η επίλυση των προβλημάτων της δυναμικής του αερίου πραγματοποιείται σε οιονεί στάσιμο περιβάλλον, δηλαδή χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η συμπιεστότητα του ρευστού εργασίας. Η ανάλυση του σφάλματος υπολογισμού έδειξε τη δυνατότητα μιας τέτοιας υπόθεσης, εκτός από ένα σύντομο χρονικό διάστημα αμέσως μετά το άνοιγμα της σχισμής της βαλβίδας, το οποίο δεν υπερβαίνει το 5-7% του συνολικού χρόνου του κύκλου ανταλλαγής αερίων. Η διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας στο GVK με ανοιχτές και κλειστές βαλβίδες έχει διαφορετική φυσική φύση (αναγκαστική και ελεύθερη μεταφορά, αντίστοιχα), επομένως, περιγράφονται χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές μεθόδους. Με τις βαλβίδες κλειστές, χρησιμοποιείται η τεχνική που προτείνει η MSTU, η οποία λαμβάνει υπόψη δύο διαδικασίες θερμικής φόρτισης της κεφαλής σε αυτό το τμήμα του κύκλου εργασίας λόγω της ίδιας της ελεύθερης μεταφοράς και λόγω της εξαναγκασμένης μεταφοράς λόγω των υπολειμματικών ταλαντώσεων της στήλης 9

11 αέριο στο κανάλι υπό την επίδραση της μεταβλητότητας της πίεσης στις πολλαπλές ενός πολυκύλινδρου κινητήρα. Όταν οι βαλβίδες είναι ανοιχτές, η διαδικασία ανταλλαγής θερμότητας υπακούει στους νόμους της εξαναγκασμένης μεταφοράς, που ξεκινά από την οργανωμένη κίνηση του ρευστού εργασίας κατά τη διάρκεια του κύκλου ανταλλαγής αερίων. Ο υπολογισμός της μεταφοράς θερμότητας σε αυτή την περίπτωση περιλαμβάνει μια λύση δύο σταδίων στο πρόβλημα της ανάλυσης της τοπικής στιγμιαίας δομής της ροής αερίου στο κανάλι και του υπολογισμού της έντασης της μεταφοράς θερμότητας μέσω του οριακού στρώματος που σχηματίζεται στα τοιχώματα του καναλιού. Ο υπολογισμός των διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή στο GWC βασίστηκε στο μοντέλο μεταφοράς θερμότητας στη ροή γύρω από ένα επίπεδο τοίχο, λαμβάνοντας υπόψη είτε τη στρωτή είτε την τυρβώδη δομή του οριακού στρώματος. Οι κριτήρια εξάρτησης της μεταφοράς θερμότητας εξευγενίστηκαν με βάση τα αποτελέσματα της σύγκρισης των υπολογιστικών και πειραματικών δεδομένων. Η τελική μορφή αυτών των εξαρτήσεων φαίνεται παρακάτω: Για ένα στροβιλώδες οριακό στρώμα: 0,8 x Re 0 Nu = Pr (6) x Για ένα στρωτό οριακό στρώμα: Nu Nu xx αxx = λ (m, pr) = Φ Re tx Kτ, (7) όπου: α x τοπικός συντελεστής μεταφοράς θερμότητας · Nu x, Re x τοπικές τιμές των αριθμών Nusselt και Reynolds, αντίστοιχα. Αριθμός Pr Prandtl σε μια δεδομένη στιγμή. m χαρακτηριστικό της κλίσης ροής. Ф (m, Pr) είναι μια συνάρτηση που εξαρτάται από τον δείκτη κλίσης ροής m και τον αριθμό Prandtl του μέσου εργασίας Pr. K τ = Re d - συντελεστής διόρθωσης. Οι στιγμιαίες τιμές των ροών θερμότητας στα σημεία σχεδιασμού της επιφάνειας λήψης θερμότητας υπολογίστηκαν κατά μέσο όρο ανά κύκλο, λαμβάνοντας υπόψη την περίοδο κλεισίματος της βαλβίδας. δέκα

12 Το τέταρτο κεφάλαιο είναι αφιερωμένο στην περιγραφή της πειραματικής μελέτης της κατάστασης θερμοκρασίας της κυλινδροκεφαλής ενός βενζινοκινητήρα. Πραγματοποιήθηκε μια πειραματική μελέτη με στόχο τον έλεγχο και την τελειοποίηση της θεωρητικής μεθοδολογίας. Ο στόχος του πειράματος ήταν να ληφθεί η κατανομή των σταθερών θερμοκρασιών στο σώμα της κυλινδροκεφαλής και να συγκριθούν τα αποτελέσματα υπολογισμού με τα ληφθέντα δεδομένα. Πραγματοποιήθηκαν πειραματικές εργασίες στο Τμήμα Μηχανών Εσωτερικής Καύσης του Στ. Για τη μέτρηση της σταθερής κατανομής θερμοκρασίας στην κεφαλή, χρησιμοποιήθηκαν 6 θερμοστοιχεία chromel-copel τοποθετημένα κατά μήκος των επιφανειών GVK. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν τόσο ως προς τα χαρακτηριστικά ταχύτητας όσο και φορτίου σε διάφορες σταθερές συχνότητες περιστροφής στροφαλοφόρου άξονα. Ως αποτέλεσμα του πειράματος, λήφθηκαν οι ενδείξεις των θερμοζευγών, που λήφθηκαν κατά τη λειτουργία του κινητήρα σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά ταχύτητας και φορτίου. Έτσι, οι μελέτες που έγιναν δείχνουν ποιες είναι οι πραγματικές τιμές θερμοκρασιών στα μέρη της κυλινδροκεφαλής του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Στο κεφάλαιο δίνεται περισσότερη προσοχή στην επεξεργασία των πειραματικών αποτελεσμάτων και στην εκτίμηση των σφαλμάτων. Το πέμπτο κεφάλαιο παρέχει δεδομένα από υπολογιστική μελέτη, η οποία πραγματοποιήθηκε προκειμένου να δοκιμαστεί το μαθηματικό μοντέλο μεταφοράς θερμότητας στο GVK συγκρίνοντας τα υπολογισμένα δεδομένα με τα αποτελέσματα του πειράματος. Στο σχ. 2 δείχνει τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης του πεδίου ταχύτητας στα κανάλια εισόδου και εξόδου του κινητήρα VAZ-2108 με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων. Τα δεδομένα που ελήφθησαν επιβεβαιώνουν πλήρως την αδυναμία επίλυσης αυτού του προβλήματος σε οποιαδήποτε διατύπωση εκτός από την τρισδιάστατη, 11

13 επειδή το στέλεχος της βαλβίδας έχει σημαντικό αντίκτυπο στα αποτελέσματα στην κρίσιμη περιοχή της κυλινδροκεφαλής. Στο σχ. 3-4 δείχνουν παραδείγματα των αποτελεσμάτων του υπολογισμού των εντάσεων μεταφοράς θερμότητας στα κανάλια εισόδου και εξόδου. Μελέτες έχουν δείξει, συγκεκριμένα, έναν ουσιαστικά ανομοιόμορφο χαρακτήρα μεταφοράς θερμότητας τόσο κατά μήκος της γεννήτριας του καναλιού όσο και κατά μήκος της αζιμουθιακής συντεταγμένης, ο οποίος εξηγείται προφανώς από την ουσιαστικά ανομοιόμορφη δομή της ροής αερίου-αέρα στο κανάλι. Τα προκύπτοντα πεδία των συντελεστών μεταφοράς θερμότητας χρησιμοποιήθηκαν για περαιτέρω υπολογισμούς της κατάστασης θερμοκρασίας της κυλινδροκεφαλής. Οι οριακές συνθήκες για τη μεταφορά θερμότητας κατά μήκος των επιφανειών του θαλάμου καύσης και των κοιλοτήτων ψύξης ορίστηκαν χρησιμοποιώντας τις τεχνικές που αναπτύχθηκαν στο SPbSPU. Ο υπολογισμός των πεδίων θερμοκρασίας στην κυλινδροκεφαλή πραγματοποιήθηκε για καταστάσεις σταθερής κατάστασης λειτουργίας του κινητήρα με συχνότητα περιστροφής στροφαλοφόρου άξονα από 2500 έως 5600 σ.α.λ. σύμφωνα με την εξωτερική ταχύτητα και τα χαρακτηριστικά φορτίου. Ως διάγραμμα σχεδιασμού της κυλινδροκεφαλής ενός κινητήρα VAZ, επιλέχθηκε ένα τμήμα κεφαλής που σχετίζεται με τον πρώτο κύλινδρο. Κατά τη μοντελοποίηση της θερμικής κατάστασης χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων σε μια τρισδιάστατη διατύπωση. Η πλήρης εικόνα των θερμικών πεδίων για το υπολογιστικό μοντέλο φαίνεται στο Σχ. 5. Τα αποτελέσματα της υπολογιστικής μελέτης παρουσιάζονται με τη μορφή μεταβολών της θερμοκρασίας στο σώμα της κυλινδροκεφαλής στα σημεία που είναι εγκατεστημένα τα θερμοστοιχεία. Η σύγκριση των υπολογισμένων και των πειραματικών δεδομένων έδειξε την ικανοποιητική σύγκλιση τους, το σφάλμα υπολογισμού δεν ξεπέρασε το 3 4%. 12

14 Αγωγός εξόδου, ϕ = 190 Αγωγός εισόδου, ϕ = 380 ϕ = 190 ϕ = 380 Εικ.2. Τα πεδία ταχύτητας του ρευστού εργασίας στα κανάλια εξάτμισης και εισαγωγής του κινητήρα 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 Εικ. 3. Καμπύλες μεταβολών της έντασης ανταλλαγής θερμότητας στις εξωτερικές επιφάνειες -α Αγωγός εξόδου -β- Αγωγός εισόδου. 13

15 α (W / m2 K) στην αρχή της εισόδου στη μέση της εισόδου στο άκρο της εισόδου b- Αγωγός εισόδου - Αγωγός εξαγωγής Εικ. 4. Καμπύλες μεταβολών στην ένταση της μεταφοράς θερμότητας ανάλογα με τη γωνία περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα. -a -b- Εικ. 5. Γενική άποψη του μοντέλου πεπερασμένων στοιχείων της κυλινδροκεφαλής (a) και των υπολογισμένων πεδίων θερμοκρασίας (n = 5600 rpm) (b). δεκατέσσερα

16 Συμπεράσματα για την εργασία. Με βάση τα αποτελέσματα της εργασίας που πραγματοποιήθηκαν, μπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα κύρια συμπεράσματα: 1. Ένα νέο μονοδιάστατο-τρισδιάστατο μοντέλο για τον υπολογισμό σύνθετων χωρικών διεργασιών της ροής του ρευστού εργασίας και της μεταφοράς θερμότητας στα κανάλια του έχει προταθεί και εφαρμοστεί η κυλινδροκεφαλή ενός αυθαίρετου εμβόλου ICE, η οποία διαφέρει σε μεγαλύτερη ακρίβεια και πλήρη ευελιξία σε σύγκριση με τα αποτελέσματα των προηγούμενων μεθόδων. 2. Λήφθηκαν νέα δεδομένα σχετικά με τα χαρακτηριστικά της δυναμικής αερίου και της μεταφοράς θερμότητας σε κανάλια αερίου-αέρα, επιβεβαιώνοντας την περίπλοκη χωρικά ανομοιόμορφη φύση των διεργασιών, η οποία πρακτικά αποκλείει τη δυνατότητα μοντελοποίησης σε μονοδιάστατες και δισδιάστατες εκδόσεις του προβλήματος δήλωση. 3. Επιβεβαιώθηκε η αναγκαιότητα καθορισμού των οριακών συνθηκών για τον υπολογισμό του προβλήματος της δυναμικής αερίου των καναλιών εισόδου και εξόδου με βάση την επίλυση του προβλήματος της ασταθούς ροής αερίου σε αγωγούς και κανάλια πολυκύλινδρου κινητήρα. Αποδεικνύεται η δυνατότητα εξέτασης αυτών των διεργασιών σε μονοδιάστατο περιβάλλον. Προτείνεται και εφαρμόζεται μέθοδος υπολογισμού αυτών των διεργασιών με βάση τη μέθοδο των χαρακτηριστικών. 4. Η πειραματική μελέτη που πραγματοποιήθηκε κατέστησε δυνατή την τελειοποίηση των μεθόδων υπολογισμού που αναπτύχθηκαν και επιβεβαίωσε την ακρίβεια και την αξιοπιστία τους. Η σύγκριση των υπολογισμένων και μετρούμενων θερμοκρασιών στο τμήμα έδειξε το μέγιστο σφάλμα των αποτελεσμάτων, που δεν υπερβαίνει το 4%. 5. Η προτεινόμενη υπολογιστική και πειραματική τεχνική μπορεί να προταθεί για εφαρμογή στις επιχειρήσεις του κλάδου της μηχανοδομίας κατά το σχεδιασμό νέων και τη λεπτομερή ρύθμιση των υπαρχόντων τετράχρονων εμβόλων κινητήρων εσωτερικής καύσης. 15

17 Για το θέμα της διατριβής έχουν δημοσιευτεί οι ακόλουθες εργασίες: 1. Shabanov A.Yu., Mashkur M.A. Ανάπτυξη ενός μοντέλου μονοδιάστατης δυναμικής αερίων στα συστήματα εισαγωγής και εξαγωγής κινητήρων εσωτερικής καύσης // Τμ. στη ΒΙΝΙΤΗ: Ν1777-Β2003 με ημερομηνία, 14 σελ. 2. Shabanov A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων για τον υπολογισμό των οριακών συνθηκών θερμικής φόρτισης της κυλινδροκεφαλής ενός εμβολοφόρου κινητήρα // Dep. στο ΒΙΝΙΤΗ: N1827-B2004 ημερ., 17 πίν. 3. Shabanov A.Yu., Mahmud Mashkur A. Υπολογιστική και πειραματική μελέτη της κατάστασης θερμοκρασίας της κυλινδροκεφαλής του κινητήρα // Dvigatelestroyeniye: Επιστημονική και τεχνική συλλογή αφιερωμένη στην 100η επέτειο από τη γέννηση του καθηγητή N.Kh. Dyachenko // Otv. εκδ. L. E. Magidovich. SPb .: Εκδοτικός οίκος του Πολυτεχνείου, με τους Shabanov A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Μια νέα μέθοδος για τον υπολογισμό των οριακών συνθηκών για τη θερμική φόρτιση της κυλινδροκεφαλής ενός εμβολοφόρου κινητήρα // Dvigatelestroyeniye, N5 2004, 12 p. 5. Shabanov A.Yu., Mahmud Mashkur A. Εφαρμογή της μεθόδου πεπερασμένων στοιχείων στον προσδιορισμό των οριακών συνθηκών της θερμικής κατάστασης της κεφαλής κυλίνδρου // XXXIII Science Week SPbSPU: Πρακτικά του διαπανεπιστημιακού επιστημονικού συνεδρίου. SPb.: Εκδοτικός οίκος του Πολυτεχνείου, 2004, με τους Mashkur Makhmud A., Shabanov A.Yu. Εφαρμογή της μεθόδου των χαρακτηριστικών στη μελέτη παραμέτρων αερίου σε κανάλια αερίου-αέρα κινητήρα εσωτερικής καύσης. XXXI Science Week SPbSPU. Μέρος II. Υλικά του διαπανεπιστημιακού επιστημονικού συνεδρίου. SPb.: Εκδοτικός οίκος SPbSPU, 2003, σελ.

18 Η εργασία πραγματοποιήθηκε στο Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης «Κρατικό Πολυτεχνείο της Αγίας Πετρούπολης», στο Τμήμα Μηχανών Εσωτερικής Καύσης. Επιστημονικός σύμβουλος - Υποψήφιος Τεχνικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής Shabanov Alexander Yurievich Επίσημοι αντίπαλοι - Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής Erofeev Valentin Leonidovich Υποψήφιος Τεχνικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής Kuznetsov Dmitry Borisovich Κορυφαίος οργανισμός - Κρατικό Ενιαίο Κρατικό Ίδρυμα Ανώτερης Επαγγελματικής Επιχείρησης NIDIse εκπαίδευση "State Petersburg Polytechnic University" στη διεύθυνση :, Αγία Πετρούπολη, st. Polytechnicheskaya 29, Κεντρικό κτίριο, αίθουσα .. Η διατριβή βρίσκεται στη βασική βιβλιοθήκη του Κρατικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος "SPbSPU". Περίληψη που στάλθηκε το 2005 Επιστημονικός Γραμματέας του Συμβουλίου Διατριβής, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής B. Khrustalev

Ως χειρόγραφο, Bulgakov Nikolay Viktorovich ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΜΟΝΤΕΛΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΤΥΡΒΟΥΛΙΚΗΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΖΑΣ ΣΕ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ 05.13.18 -Μαθηματική μοντελοποίηση,

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου του Dragomirov Sergei Grigorievich στη διατριβή της Smolenskaya Natalia Mikhailovna "Βελτίωση της απόδοσης των κινητήρων ανάφλεξης με σπινθήρα μέσω της χρήσης σύνθετου αερίου

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου του Ph.D., Kudinov Igor Vasilyevich στη διατριβή του Supelnyak Maxim Igorevich "Διερεύνηση κυκλικών διεργασιών θερμικής αγωγιμότητας και θερμοελαστικότητας σε ένα θερμικό στρώμα ενός στερεού

Εργαστηριακές εργασίες 1. Υπολογισμός κριτηρίων ομοιότητας για τη μελέτη διεργασιών μεταφοράς θερμότητας και μάζας σε υγρά. Σκοπός της εργασίας Χρήση εργαλείων υπολογιστικών φύλλων MS Excel στον υπολογισμό

12 Ιουνίου 2017 Η συνδυασμένη διαδικασία συναγωγής και αγωγιμότητας θερμότητας ονομάζεται συναγωγή μεταφοράς θερμότητας. Η φυσική μεταφορά προκαλείται από τη διαφορά στο ειδικό βάρος ενός ανομοιόμορφα θερμαινόμενου μέσου, που διεξάγεται

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΟΥ ΡΥΘΜΟΥ ΡΟΗΣ ΤΩΝ ΠΑΡΑΘΥΡΩΝ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑ ΔΙΧΡΟΝΟΥ ΧΑΡΤΙΟΥ ΜΕ ΣΤΡΑΓΜΑ-ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ Ε.Α. Γερμανός, Α.Α. Balashov, A.G. Kuzmin 48 Δείκτες ισχύος και οικονομίας

UDC 621.432 ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΚΤΙΜΗΣΗΣ ΤΩΝ ΟΡΙΑΚΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΘΕΡΜΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΤΟΥ ΕΜΒΟΛΟΥ ΤΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ 4CH 8,2 / 7,56 G.V. Lomakin Μια καθολική τεχνική για την εκτίμηση των οριακών συνθηκών στο

Ενότητα «ΕΜΒΟΛΟΠΟΙΗΜΕΝΟΙ ΚΑΙ ΑΕΡΙΟΤΡΟΒΙΛΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ». Η μέθοδος αύξησης της πλήρωσης των κυλίνδρων μιας μηχανής εσωτερικής καύσης υψηλής ταχύτητας Ph.D. καθ. Fomin V.M., Ph.D. Runovskiy K.S., Ph.D. Apelinsky D.V.,

UDC 621.43.016 A.V. Trinev, Cand. τεχν. Sciences, A.G. Kosulin, Cand. τεχν. Sciences, A.N. Αβραμένκο, μηχανικός ΧΡΗΣΗ ΣΥΝΕΛΕΥΣΗΣ ΤΟΠΙΚΗΣ ΒΑΛΒΙΔΑΣ OLΥΞΗΣ ΑΕΡΑ ΓΙΑ FORCE AUTOMATIC TRACTOR DIESELS

ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΠΟΛΛΑΚΤΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΠΑΓΟΥ Sukhonos RF, Master Student του ZNTU Supervisor Mazin V. А. τεχν. Επιστημών, Αναπλ. ZNTU Με την εξάπλωση των κινητήρων συνδυασμένης εσωτερικής καύσης, καθίσταται σημαντική η μελέτη

ΟΡΙΣΜΕΝΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ DPO ΣΤΟΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ALTGTU ΚΑΙ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΤΩΝ ΠΑΡΑΘΥΡΩΝ ΕΚΚΑΘΑΡΙΣΗΣ ΔΥΟ ΕΝΑ

ΚΡΑΤΙΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΟΥΚΡΑΝΙΑΣ ΚΡΑΤΙΚΗ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΗ "ΓΡΑΦΕΙΟ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ" YUZHNOE " Μ.Κ. YANGEL "Ως χειρόγραφο Sergey Shevchenko UDC 621.646.45 ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΟΥ ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

ΣΗΜΕΙΩΣΗ του κλάδου (εκπαιδευτικό σεμινάριο) M2.DV4 Τοπική ανταλλαγή θερμότητας στον κινητήρα εσωτερικής καύσης (κωδικός και όνομα κλάδου (εκπαιδευτικό μάθημα))

ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ ΣΕ ΜΗ ΣΤΑΘΜΕΝΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ Ας εξετάσουμε τον υπολογισμό του πεδίου θερμοκρασίας και των ροών θερμότητας στη διαδικασία της θερμικής αγωγιμότητας χρησιμοποιώντας το παράδειγμα θέρμανσης ή ψύξης στερεών, αφού στα στερεά

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου σχετικά με τη διατριβή του Ivan Nikolaevich Moskalenko "ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΤΗΣ ΠΛΕΥΡΙΚΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΤΩΝ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗΣ ΚΑΥΣΗΣ".

UDC 621.43.013 Ε.Π. Voropaev, μηχανικός ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ΕΞΩΤΕΡΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΕΝΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ SUZUKI GSX-R750 SPORT BIKE Εισαγωγή Η χρήση τρισδιάστατων μοντέλων αεριοδυναμικής στη σχεδίαση εμβόλου

94 Μηχανική και τεχνολογία UDC 6.436 P.V. Dvorkin State Transport University St.

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου για τη διατριβή του Chichilanov Ilya Ivanovich, που πραγματοποιήθηκε με θέμα "Βελτίωση της μεθοδολογίας και των μέσων διάγνωσης κινητήρων ντίζελ" για το πτυχίο

UDC 60.93.6: 6.43 E.A.Kochetkov, A.S. Kurylev

Εργαστηριακές εργασίες 4 ΜΕΛΕΤΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΔΩΡΕΑΝ ΚΙΝΗΣΗ ΑΕΡΑ Εργασία 1. Πραγματοποιήστε θερμικές μετρήσεις για τον προσδιορισμό του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας ενός οριζόντιου (κάθετου) σωλήνα

UDC 612.43.013 Διαδικασίες εργασίας στον κινητήρα εσωτερικής καύσης А.А. Khandrimailov, μηχανικός, V.G. Solodov, Dr. Επιστήμες ΔΟΜΗ ΡΟΗΣ ΦΟΡΤΙΣΜΟΥ ΑΕΡΑ ΣΕ ΚΥΛΙΝΔΡΟ DIESEL ΣΕ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΙΣΟΔΟΥ ΚΑΙ ΣΥΜΠΙΕΣΗΣ Εισαγωγή Διαδικασία ογκομετρικού φιλμ

UDC 53.56 ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΞΙΣΙΩΣΕΩΝ ΓΙΑ ΣΤΡΩΜΑΤΙΚΗ ΟΡΙΣΤΙΚΗ ΟΡΙΣΤΙΚΗ Dokt. τεχν. Επιστημών, καθ. ESMAN R.I. Εθνικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο Λευκορωσίας Κατά τη μεταφορά φορέων υγρής ενέργειας σε κανάλια και αγωγούς

ΕΓΚΡΙΝΩ: d u I / - gt l. eorector για επιστημονική εργασία και A * ^ 1 γιατρός βιολογικών καβγάδων M.G. Baryshev ^., - * c ^ x \ "l, 2015 ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ ΤΟΥ ΟΔΗΓΙΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ σχετικά με τη διατριβή της Έλενας Παβλόβνα Γιαρτσέβα

ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Σχέδιο διάλεξης: 1. Μεταφορά θερμότητας κατά την ελεύθερη κίνηση του υγρού σε μεγάλο όγκο. Μεταφορά θερμότητας κατά την ελεύθερη κίνηση του υγρού σε περιορισμένο χώρο 3. Αναγκαστική κίνηση υγρού (αερίου).

ΔΙΑΛΕΞΗ 13 ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΣΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Προσδιορισμός συντελεστών μεταφοράς θερμότητας σε διεργασίες χωρίς μεταβολή της αθροιστικής κατάστασης του φορέα θερμότητας Διαδικασίες ανταλλαγής θερμότητας χωρίς αλλαγή του αδρανούς

ΑΝΑΦΟΡΑ του επίσημου αντιπάλου στη διατριβή της Svetlana Olegovna Nekrasova "Ανάπτυξη μιας γενικευμένης μεθοδολογίας για το σχεδιασμό ενός κινητήρα με εξωτερική παροχή θερμότητας με παλμικό σωλήνα", που παρουσιάστηκε για υπεράσπιση

15.1.2. ΣΥΓΚΟΜΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΤΑ ΚΑΤΑ ΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ ΕΝΟΣ ΡΕΥΣΤΟΥ ΣΕ ΣΩΛΗΝΕΣ ΚΑΙ ΚΑΝΑΛΙΑ Σε αυτή την περίπτωση, ο αδιάστατος συντελεστής μεταφοράς θερμότητας, το κριτήριο Nusselt (αριθμός) εξαρτάται από το κριτήριο Grashof (στο

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου Tsydypov Baldandorzho Dashievich σχετικά με τη διατριβή της Maria Zhalsanovna Dabaeva

ΡΩΣΙΚΗ ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ (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 PROCESTERVICE FEDERALTY ΧΡΗΣΙΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ

ΜΟΝΑΔΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ. ΣΥΜΒΑΤΙΚΗ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΑ ΜΕΣΑ Ειδικότητα 300 «Τεχνική Φυσική» Διάλεξη 10. Ομοιότητα και μοντελοποίηση διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας μεταφοράς Μοντελοποίηση διαδικασιών μεταφοράς θερμότητας μεταφοράς

UDC 673 RV KOLOMIETS (Ουκρανία, Dnepropetrovsk, Ινστιτούτο Τεχνικής Μηχανικής της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανίας και της Κρατικής Ακαδημίας Επιστημών της Ουκρανίας) ΣΥΝΔΕΤΙΚΗ ΑΝΤΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΣΤΕΝΩΤΗΡΑ ΑΕΡΟΠΛΑΝΟΥ

Ανασκόπηση του επίσημου αντιπάλου σχετικά με τη διατριβή της Podryga Victoria Olegovna "Πολυκλιμακωτή αριθμητική μοντελοποίηση των ροών αερίου στα κανάλια των τεχνικών μικροσυστημάτων"

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου για τη διατριβή του Sergey Viktorovich Alyukov "Επιστημονικά θεμέλια αδρανειακών συνεχώς μεταβλητών μεταδόσεων αυξημένης ικανότητας φορτίου", που παρουσιάστηκε για το πτυχίο

Υπουργείο Παιδείας και Επιστημών της Ρωσικής Ομοσπονδίας Κρατικό εκπαιδευτικό ίδρυμα τριτοβάθμιας επαγγελματικής εκπαίδευσης SAMARA ΚΡΑΤΙΚΟ ΑΕΡΟΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ που φέρει το όνομα του ακαδημαϊκού

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου Pavlenko Alexander Nikolaevich στη διατριβή του Maxim Olegovich Bakanov "Διερεύνηση της δυναμικής της διαδικασίας σχηματισμού πόρων κατά τη θερμική επεξεργασία παρτίδας αφρού γυαλιού", που παρουσιάστηκε

D "spbpu a" "rotega o" "a IIIII I L 1 !! ^ .1899 ... G MINOBRNAUKI RUSSIA ομοσπονδιακό κρατικό αυτόνομο εκπαιδευτικό ίδρυμα τριτοβάθμιας εκπαίδευσης" St.

ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ του επίσημου αντιπάλου σχετικά με τη διατριβή του Dmitry Igorevich LEPESHKIN με θέμα "Βελτίωση της απόδοσης ντίζελ υπό συνθήκες λειτουργίας αυξάνοντας τη σταθερότητα του εξοπλισμού καυσίμου" που παρουσιάστηκε

Ανασκόπηση του επίσημου αντιπάλου σχετικά με τη διατριβή της Kobyakova Yulia Vyacheslavovna με θέμα: "Ποιοτική ανάλυση του ερπυσμού των μη υφασμένων ειδών στο στάδιο της οργάνωσης της παραγωγής τους προκειμένου να αυξηθεί η ανταγωνιστικότητα,

Οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε βάση κινητήρα με κινητήρα έγχυσης VAZ-21126. Ο κινητήρας εγκαταστάθηκε σε πάγκο δοκιμών φρένων MS-VSETIN εξοπλισμένο με όργανα ελέγχου

Ηλεκτρονικό περιοδικό "Technical acoustics" http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004, 5 Pskov Polytechnic Institute Russia, 80680, Pskov, st. L. Tolstoy, 4, e-mail: [email προστατευμένο]Σχετικά με την ταχύτητα του ήχου

Σχόλια του επίσημου αντιπάλου σχετικά με τη διατριβή της Egorova Marina Avinirovna με θέμα: "Ανάπτυξη μεθόδων για τη μοντελοποίηση, την πρόβλεψη και την αξιολόγηση των λειτουργικών ιδιοτήτων των πολυμερών υφασμάτινων σχοινιών

Στο χώρο των ταχυτήτων. Αυτή η εργασία στοχεύει στην πραγματικότητα στη δημιουργία ενός βιομηχανικού πακέτου για τον υπολογισμό των ροών σπανίων αερίων με βάση την επίλυση της κινητικής εξίσωσης με ένα ολοκλήρωμα σύγκρουσης μοντέλου.

ΒΑΣΙΚΑ ΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΗΣ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Διάλεξη 5 Σχέδιο της διάλεξης: 1. Γενικές έννοιες της θεωρίας της μεταφοράς θερμότητας μεταφοράς. Μεταφορά θερμότητας με ελεύθερη κίνηση υγρού σε μεγάλο όγκο 3. Μεταφορά θερμότητας με ελεύθερη κίνηση υγρού

ΜΙΑ ΜΗ ΑΝΑΜΕΝΟΤΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗΣ ΤΩΝ ΣΥΖΕΓΜΕΝΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΣΤΡΩΤΙΚΗΣ ΟΡΙΑΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΕ ΠΛΑΚΑ Σχέδιο μαθήματος: 1 Σκοπός της εργασίας Διαφορικές εξισώσεις του θερμικού οριακού στρώματος 3 Περιγραφή του προβλήματος που πρέπει να λυθεί 4 Μέθοδος λύσης

Μεθοδολογία για τον υπολογισμό της κατάστασης θερμοκρασίας των κεφαλών των στοιχείων της πυραυλικής και διαστημικής τεχνολογίας κατά τη διάρκεια της επίγειας λειτουργίας τους # 09, Σεπτέμβριος 2014 Kopytov VS, Puchkov VM UDC: 621.396 Ρωσία, MSTU im.

Τάσεις και η πραγματική λειτουργία των θεμελίων σε φορτία χαμηλού κύκλου, λαμβάνοντας υπόψη το ιστορικό φόρτωσης. Σύμφωνα με αυτό, το θέμα της έρευνας είναι σχετικό. Αξιολόγηση της δομής και του περιεχομένου της εργασίας Β

ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ του επίσημου αντιπάλου του Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητή Pavlov Pavel Ivanovich σχετικά με τη διατριβή του Alexei Nikolaevich Kuznetsov με θέμα: "Ανάπτυξη ενός ενεργού συστήματος μείωσης θορύβου στο

1 Υπουργείο Παιδείας και Επιστήμης της Ρωσικής Ομοσπονδίας Ομοσπονδιακό Κρατικό Προϋπολογιστικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης "Vladimir State University

Στο συμβούλιο της διατριβής D 212.186.03 FSBEI HE "Penza State University" Επιστημονικός γραμματέας, Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, Καθηγητής Voyachek I.I. 440026, Πένζα, οδός. Krasnaya, 40 ΑΝΑΘΕΩΡΗΣΗ ΕΠΙΣΗΜΟΥ ΑΝΤΙΠΑΛΟΥ Semenov

ΕΓΚΡΙΘΗΚΕ: Πρώτος Αντιπρύτανης, Αντιπρύτανης Επιστημονικού και Καινοτόμου Έργου του Ομοσπονδιακού Δημοσιονομικού Εκπαιδευτικού Ιδρύματος Ανώτατης Εκπαίδευσης ^ Κρατικό Πανεπιστήμιο) Igorevich

ΥΛΙΚΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗΣ για τον κλάδο "Μονάδες ισχύος" Ερωτήσεις για δοκιμή 1. Σε τι προορίζεται ο κινητήρας και ποιοι τύποι κινητήρων είναι εγκατεστημένοι σε οικιακά αυτοκίνητα; 2. Ταξινόμηση

D.V. Grinev (Ph.D.), M.A. Donchenko (Ph.D., Αναπληρωτής Καθηγητής), A.N. Ivanov (πτυχιούχος φοιτητής), A.L. Perminov (μεταπτυχιακός φοιτητής) ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΘΟΔΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ ΠΕΡΙΣΤΡΟΦΟΜΕΝΟΥ ΠΤΕΡΜΙΟΥ ΜΕ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΠΑΡΟΧΗ

Τρισδιάστατη μοντελοποίηση της διαδικασίας εργασίας σε κινητήρα αεροσκάφους με περιστροφικό έμβολο AA Zelentsov, VP Minin CIAM τους. ΠΙ. Τμήμα Μπαράνοβα 306 "Κινητήρες εμβόλων αεροσκαφών" 2018 Σκοπός της εργασίας Περιστροφικό έμβολο

ΜΗ ΙΣΟΘΕΡΜΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΑΕΡΙΟΥ Trofimov AS, Kutsev VA, Kocharyan EV g Krasnodar Κατά την περιγραφή των διαδικασιών άντλησης φυσικού αερίου κατά μήκος του κεντρικού αγωγού αερίου, κατά κανόνα, τα προβλήματα της υδραυλικής και της μεταφοράς θερμότητας εξετάζονται χωριστά

UDC 6438 ΜΕΘΟΔΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ΕΝΤΑΣΕΩΣ ΤΩΝ ΤΡΑΒΙΔΩΝ ΡΟΗΣ ΑΕΡΙΟΥ ΣΤΗΝ ΕΞΟΔΟ ΤΟΥ ΘΑΛΑΜΟΥ ΚΑΥΣΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ ΑΕΡΙΟΥ ΣΤΡΟΒΙΛΙΟΥ 007

ΕΚΡΗΞΗ ΑΕΡΙΟΥ ΜΕΙΓΜΑΤΟΣ ΣΕ ΑΔΡΑΧΤΕΣ ΣΩΛΗΝΕΣ ΚΑΙ ΣΧΙΣΜΟΥΣ V.N. Σ. Ι. ΟΧΗΤΙΝ I. A. KLIMACHKOV PEREVALOV Κρατικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας. Ν.Ε. Bauman Moscow Ρωσία Αεριοδυναμικές παράμετροι

Εργαστηριακές εργασίες 2 ΜΕΛΕΤΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΝΑΓΚΑΣΜΕΝΗ ΣΥΓΚΟΙΝΩΣΗ Σκοπός της εργασίας είναι ο πειραματικός προσδιορισμός της εξάρτησης του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας από την ταχύτητα κίνησης του αέρα στο σωλήνα. Ελήφθη

Διάλεξη. Οριακό στρώμα διάχυσης. Εξισώσεις της θεωρίας ενός οριακού στρώματος παρουσία μεταφοράς μάζας Η έννοια ενός οριακού στρώματος που εξετάζεται στις ενότητες 7. και 9. (για υδροδυναμικά και θερμικά οριακά στρώματα

ΜΙΑ EXPRESS ΜΕΘΟΔΟΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΤΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΤΗΣ ΣΤΡΩΤΙΚΗΣ ΟΡΙΑΚΗΣ ΣΤΡΩΣΗΣ ΣΕ ΠΛΑΚΑ Εργαστηριακή εργασία 1, Σχέδιο μαθήματος: 1. Σκοπός της εργασίας. Μέθοδοι επίλυσης των εξισώσεων του οριακού στρώματος (μεθοδολογικό υλικό) 3. Διαφορικό

Udc 621.436

# 8, 6 Αυγούστου UDC 533655: 5357 Αναλυτικοί τύποι για τον υπολογισμό των ροών θερμότητας σε αμβλέα σώματα μικρής επιμήκυνσης Volkov MN, φοιτητής Ρωσία, 55, Μόσχα, MSTU με το όνομα NE Bauman, Σχολή Αεροδιαστημικής,

Ανασκόπηση του επίσημου αντιπάλου στη διατριβή του Samoilov Denis Yurievich "Πληροφοριακό σύστημα μέτρησης και ελέγχου για την τόνωση της παραγωγής πετρελαίου και τον προσδιορισμό της διακοπής νερού της παραγωγής φρέατος",

Ομοσπονδιακή Υπηρεσία για την Εκπαίδευση Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατης Επαγγελματικής Εκπαίδευσης Ειρηνικό State University Θερμική τάση εξαρτημάτων κινητήρα εσωτερικής καύσης Μεθοδική

Ανασκόπηση του επίσημου αντιπάλου του Διδάκτωρ Τεχνικών Επιστημών, καθηγητή Labudin Boris Vasilyevich σχετικά με τη διατριβή του Xu Yun με θέμα: "Αύξηση της φέρουσας ικανότητας των αρμών στοιχείων ξύλινων κατασκευών

Ανασκόπηση του επίσημου αντιπάλου του Lvov Yuri Nikolaevich για τη διατριβή MELNIKOVA Olga Sergeevna "Διαγνωστικά της κύριας μόνωσης των ηλεκτρικών μετασχηματιστών ηλεκτρικής ισχύος με πετρέλαιο σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία

UDC 536.4 Gorbunov A.D. Δρ Τεχν. Sci., Prof., DSTU ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΤΥΡΒΟΥΛΙΚΗ ΡΟΗ ΣΕ ΣΩΛΗΝΕΣ ΚΑΙ ΚΑΝΑΛΙΕΣ ΜΕ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟ Αναλυτικός υπολογισμός του συντελεστή μεταφοράς θερμότητας