فرآیندهای دینامیکی گاز در موتورهای احتراق داخلی کشتی. مشکور محمود ا. مدل ریاضی دینامیک گاز و فرآیندهای انتقال حرارت در سیستم های ورودی و خروجی یک موتور احتراق داخلی. دینامیک گاز و مشخصات جریان روند آزاد سازی موتور احتراق داخلی پیستون با

به موازات توسعه سیستم های اگزوز صدا خفه کن ، سیستم هایی که به طور متداول "صدا خفه کن" نامیده می شوند نیز توسعه یافتند ، اما نه برای کاهش سطح صدای موتور در حال کار بلکه برای تغییر ویژگی های قدرت آن (قدرت موتور یا گشتاور آن) ) در همان زمان ، مشکل مهار صدا در پس زمینه محو شد ، چنین دستگاه هایی کاهش نمی یابد و نمی تواند صدای اگزوز موتور را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و اغلب آن را افزایش می دهد.

عملکرد چنین دستگاههایی بر اساس فرآیندهای تشدید داخل خود "صدا خفه کنها" است که مانند هر بدنه توخالی دارای خصوصیات تشدید کننده هایمولتز است. به دلیل تشدیدات داخلی سیستم اگزوز ، دو وظیفه موازی به طور هم زمان حل می شوند: تمیز کردن سیلندر از بقایای مخلوط قابل احتراق سوزانده شده در ضرب قبلی ، و پر شدن سیلندر با یک قسمت تازه از مخلوط قابل احتراق برای فشار فشرده سازی بعدی افزایش می یابد.
بهبود در تمیز کردن سیلندر به این دلیل است که ستون گاز در منیفولد اگزوز ، که در اثر خروج گازها در ضربه قبلی ، به دلیل اینرسی ، مانند پیستون در پمپ ، مقداری سرعت پیدا کرد ، به مکش گازهای باقیمانده ادامه می دهد از سیلندر حتی پس از فشار در سیلندر با فشار در منیفولد اگزوز برابر است. در این حالت ، یک اثر غیرمستقیم دیگر نیز بوجود می آید: به دلیل این پمپاژ ناچیز اضافی ، فشار در سیلندر کاهش می یابد ، که تأثیر مفیدی در ضربه بعدی دارد - کمی مخلوط قابل احتراق تازه تر از حد ممکن به سیلندر وارد می شود اگر فشار در سیلندر برابر با جو باشد ...

علاوه بر این ، موج عقب فشار گاز اگزوز ، منعکس شده از گیج کننده (مخروط عقب سیستم اگزوز) یا کاپوت (دیافراگم گاز پویا) نصب شده در حفره صدا خفه کن ، در حال حاضر به پنجره اگزوز سیلندر باز می گردد از بسته شدن آن ، علاوه بر این "مخلوط" قابل احتراق تازه در سیلندر "فشرده" می شود و پر شدن آن بیشتر می شود.

در اینجا شما باید کاملاً واضح درک کنید که ما در مورد حرکت رفت و برگشت گازها در سیستم اگزوز صحبت نمی کنیم ، بلکه در مورد روند نوسانات موج درون خود گاز صحبت می کنیم. گاز فقط در یک جهت حرکت می کند - از پنجره اگزوز سیلندر به سمت خروجی در خروجی سیستم اگزوز ، ابتدا - با تند تند ، فرکانس آن برابر با سرعت HF است ، و سپس به تدریج دامنه این حرکتهای ناگهانی کاهش می یابد ، در حد تبدیل به یک حرکت آرام یکنواخت. و امواج فشار "اینجا و آنجا" راه می روند که ماهیت آنها بسیار شبیه به امواج صوتی در هوا است. و سرعت این نوسانات فشار با در نظر گرفتن خصوصیات آن - در درجه اول چگالی و دما - نزدیک به سرعت صدا در گاز است. البته ، این سرعت تا حدودی متفاوت از مقدار شناخته شده سرعت صدا در هوا ، در است شرایط عادیبرابر با حدود 330 متر بر ثانیه.

به عبارت دقیق ، فراخوانی فرآیندهای رخ داده در سیستم های اگزوز DSV کاملا صحیح نیست. بلکه آنها از قوانینی که در توصیف امواج شوک به کار رفته است پیروی می کنند ، هرچند ضعیف باشد. و این دیگر گاز استاندارد و ترمودینامیکی نیست ، که به وضوح در چارچوب فرآیندهای همدما و آدیاباتیک توصیف شده توسط قوانین و معادلات بویل ، ماریوت ، کلاپیرون و سایر موارد مشابه قرار می گیرد.
این فکر چندین مورد را برانگیخت که من خودم شاهد آن بودم. ماهیت آنها به شرح زیر است: لوله های تشدید موتورهای پرسرعت و مسابقه ای (هوا ، کشتی و خودرو) که در حالت های شدید کار می کنند ، که در آنها موتورها گاهی اوقات تا 40،000-45،000 دور در دقیقه یا حتی بالاتر می چرخند ، "شناور" می شوند - آنها به معنای واقعی کلمه در مقابل چشمان ما شکل خود را تغییر می دهند ، "کوچک می شوند" ، گویی که از آلومینیوم نیستند بلکه از پلاستیکین ساخته شده اند و حتی کوره سوخته اند! و این دقیقاً در اوج تشدید "لوله" اتفاق می افتد. اما مشخص است که دمای گازهای خروجی در خروجی از پنجره اگزوز از 600-650 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند ، در حالی که دمای ذوب آلومینیوم خالص کمی بالاتر است - حدود 660 درجه سانتیگراد ، و حتی بیشتر برای آلیاژهای آن. در همان زمان (نکته اصلی!) ، این لوله مگاپون اگزوز نیست که مستقیماً به پنجره اگزوز متصل شود ، جایی که به نظر می رسد بالاترین دما و بدترین شرایط دما باشد ، اما مساحت عکس آن است. مخروطی مخروطی ، که گاز اگزوز از قبل با دمای بسیار کمتری به آن می رسد ، که به دلیل گسترش آن در داخل سیستم اگزوز ، کاهش می یابد (قوانین اساسی دینامیک گاز را بخاطر بسپارید) ، و علاوه بر این ، این قسمت صدا خفه کن معمولاً توسط جریان هوای ورودی ، یعنی علاوه بر این خنک می شود

برای مدت طولانی نمی توانستم این پدیده را درک و توضیح دهم. بعد از اینکه من به طور تصادفی با کتابی روبرو شدم که فرآیندهای امواج شوک را توصیف می کرد ، همه چیز سر جای خود قرار گرفت. چنین بخش خاصی از پویایی گاز وجود دارد که دوره آن فقط در بخشهای ویژه برخی از دانشگاهها آموزش می بیند که تکنسین های انفجار را آموزش می دهند. چیزی مشابه در هواپیمایی در حال رخ دادن است (و در حال بررسی است) ، جایی که نیم قرن پیش ، در طلوع پروازهای مافوق صوت ، آنها همچنین با برخی از حقایق غیر قابل توضیح از بین بردن ساختار قاب هوا در زمان انتقال مافوق صوت روبرو شدند.

اندازه: پیکسل

شروع به نمایش از صفحه:

رونوشت

1 به عنوان یک نسخه خطی Mashkur Mahmud A. مدل ریاضی فرآیندهای دینامیک گاز و تبادل گرما در سیستم های ورودی و خروجی تخصص یخ " موتورهای حرارتی"چکیده پایان نامه برای درجه داوطلب علوم فنی سن پترزبورگ 2005

2 ویژگی های کلی کار مرتبط بودن پایان نامه در شرایط مدرن سرعت شتابان توسعه موتور سازی و همچنین گرایش های غالب تشدید روند کار ، به شرطی که کارایی آن افزایش یابد ، توجه بیشتر و بیشتری به کاهش زمان ایجاد ، تنظیم دقیق و اصلاح انواع موجود موتور. عامل اصلی که به طور قابل توجهی هم زمان و هم هزینه های مادی را در این مشکل کاهش می دهد ، استفاده از رایانه های مدرن است. با این حال ، استفاده از آنها فقط در صورتی می تواند م effectiveثر باشد که مدلهای ریاضی ایجاد شده با فرایندهای واقعی تعیین کننده عملکرد موتور احتراق داخلی کافی باشند. به ویژه در این مرحله از توسعه موتور سازی مدرن ، مسئله تنش گرمایی در قسمتهای گروه سیلندر پیستون (CPG) و سر سیلندر بسیار حاد است ، که با افزایش قدرت کل ارتباط ناگسستنی دارد. فرآیندهای انتقال حرارت همرفتی محلی فوری بین سیال در حال کار و دیواره کانالهای هوای گاز (GWC) هنوز به اندازه کافی مورد مطالعه قرار نگرفته اند و یکی از گلوگاههای تئوری موتورهای احتراق داخلی هستند. در این راستا ، ایجاد روشهای نظری و محاسباتی قابل اعتماد ، تجربی و اثبات شده برای مطالعه انتقال حرارت همرفت محلی در GWC ، که امکان دستیابی به برآورد قابل اعتماد از دما و تنش گرمائی قطعات موتور احتراق داخلی را فراهم می کند ، یک مشکل فوری است . راه حل آن امکان انتخاب مناسب و منطقی از طراحی و راه حل های فن آوری ، بهبود سطح علمی و فنی طراحی ، امکان کوتاه کردن چرخه توسعه موتور و دستیابی به اثر اقتصادی با کاهش هزینه و هزینه های جریمه آزمایشی را فراهم می کند - تنظیم موتورها. هدف و اهداف تحقیق هدف اصلی پایان نامه حل مجموعه ای از مشکلات نظری ، تجربی و روش شناختی است ، 1

3 مربوط به ایجاد مدلهای جدید ریاضی پود و روشهای محاسبه انتقال گرمای همرفت محلی در موتور GVK است. مطابق با هدف تعیین شده کار ، وظایف اصلی زیر حل شد که تا حد زیادی توالی روش کار را تعیین می کند: 1. انجام تجزیه و تحلیل نظری جریان ناپایدار در GWC و ارزیابی امکان استفاده از تئوری لایه مرزی در تعیین پارامترهای انتقال حرارت همرفت محلی در موتورها ؛ 2. ایجاد یک الگوریتم و اجرای عددی بر روی کامپیوتر از مشکل جریان نامرغوب سیال کار در عناصر سیستم ورودی-خروجی یک موتور چند سیلندر در یک محیط غیر ثابت برای تعیین سرعت ، دما و فشار به عنوان شرایط مرزی برای حل بیشتر مشکل دینامیک گاز و انتقال گرما در حفره های موتور اصلی استفاده می شود. 3. ایجاد یک روش جدید برای محاسبه زمینه های سرعت لحظه ای جریان در اطراف بدن کار GWC در یک محیط سه بعدی. 4. توسعه یک مدل ریاضی انتقال گرمای همرفت محلی در GVK با استفاده از مبانی تئوری لایه مرزی. 5. بررسی کفایت مدل های ریاضی انتقال حرارت محلی در GVK با مقایسه داده های تجربی و محاسبه شده. اجرای این مجموعه وظایف دستیابی به هدف اصلی کار را امکان پذیر می کند - ایجاد یک روش مهندسی برای محاسبه پارامترهای محلی انتقال حرارت همرفتی در GVK موتور بنزینی... ارتباط این مسئله با این واقعیت تعیین می شود که حل وظایف تعیین شده امکان انتخاب مناسب طرح و راه حل های فن آوری در مرحله طراحی موتور ، افزایش سطح علمی و فنی طراحی ، کاهش توسعه موتور را امکان پذیر می کند. چرخه بزنید و با کاهش هزینه و هزینه تنظیم دقیق تجربی محصول ، یک اثر اقتصادی بدست آورید. 2

4 تازگی علمی پایان نامه این است که: 1. برای اولین بار ، یک مدل ریاضی استفاده شد که منطقی یک نمایش یک بعدی از فرآیندهای دینامیک گاز را در سیستم های ورودی و خروجی یک موتور با نمایش سه بعدی ترکیب می کند. جریان گاز در GVC برای محاسبه پارامترهای انتقال حرارت محلی - سایپرز ، باشگاه دانش 2. مبانی روش شناختی برای طراحی و تنظیم دقیق موتور بنزینی با مدرن سازی و تصفیه روشهای محاسبه بارهای حرارتی محلی و حالت حرارتی عناصر سرسیلندر. 3. داده های جدید محاسبه شده و آزمایشی در مورد جریان گاز فضایی در کانالهای ورودی و خروجی موتور و توزیع سه بعدی دما در بدنه سر سیلندر یک موتور بنزینی بدست آمده است. قابلیت اطمینان نتایج با استفاده از روش های اثبات شده تجزیه و تحلیل محاسباتی و تحقیقات تجربی تضمین می شود ، سیستم های مشترکمعادلات منعکس کننده قوانین اساسی صرفه جویی در انرژی ، جرم ، حرکت با شرایط اولیه و مرزی مربوطه ، روش های عددی مدرن برای اجرای مدل های ریاضی ، استفاده از GOST ها و سایر مقررات ، کالیبراسیون مربوط به عناصر مجموعه اندازه گیری در مطالعه تجربی و همچنین توافق رضایت بخش بین نتایج مدل سازی و آزمایش. ارزش عملی نتایج بدست آمده در این واقعیت نهفته است که یک الگوریتم و برنامه ای برای محاسبه چرخه کار بسته یک موتور بنزینی با نمایش یک بعدی فرآیندهای دینامیک گاز در سیستم های ورودی و خروجی موتور ، همچنین به عنوان یک الگوریتم و یک برنامه برای محاسبه پارامترهای انتقال حرارت در GVK سر سیلندر یک موتور بنزینی در یک فرمول سه بعدی ، برای اجرا توصیه می شود. نتایج تحقیقات نظری ، تأیید شده توسط 3

5 آزمایش ، می تواند هزینه طراحی و تنظیم دقیق موتورها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. تأیید نتایج کار مفاد اصلی کار پایان نامه در سمینارهای علمی گروه احتراق داخلی SPbSPU در شهر ، در هفته های علمی XXXI و XXXIII SPbSPU (2002 و 2004) گزارش شد. انتشارات بر اساس مواد پایان نامه ، 6 نشریه منتشر شده است. ساختار و دامنه کار کار پایان نامه شامل مقدمه ، فصل های پنجم ، نتیجه گیری و لیستی از منابع از 129 عنوان است. این شامل 189 صفحه ، شامل: 124 صفحه از متن اصلی ، 41 شکل ، 14 جدول ، 6 عکس است. محتوای کار مقدمه ارتباط موضوع پایان نامه را اثبات می کند ، اهداف و اهداف تحقیق را تعریف می کند ، تازگی علمی و اهمیت عملی کار را فرموله می کند. داده شده خصوصیات عمومیکار کردن فصل اول شامل تجزیه و تحلیل کارهای اصلی در زمینه مطالعات نظری و تجربی روند پویایی گاز و انتقال گرما در یک موتور احتراق داخلی است. وظایف تحقیق تعیین شده است. بررسی فرمهای طراحی اگزوز و کانالهای ورودی در سر سیلندر و تجزیه و تحلیل روشها و نتایج محاسبات آزمایشی و نظری جریانهای گاز ثابت و غیر ثابت در مجاری گاز-هوا موتورهای احتراق داخلی انجام شده است بیرون رویکردهای موجود در حال حاضر برای محاسبه و مدل سازی فرآیندهای حرارتی و پویایی گاز و همچنین شدت انتقال حرارت در GWC ، در نظر گرفته شده است. نتیجه گیری می شود که اکثر آنها محدودیت کاربردی دارند و تصویر کاملی از توزیع پارامترهای انتقال حرارت بر روی سطوح GWC نمی دهند. این در درجه اول به این دلیل است که حل مسئله حرکت سیال کار در GVC در یک تک بعدی یا دو بعدی 4 انجام می شود

6 جمله ، که در مورد GVK با شکل پیچیده قابل اجرا نیست. علاوه بر این ، اشاره شد که برای محاسبه انتقال گرمای همرفت ، در بیشتر موارد ، از فرمولهای تجربی یا نیمه تجربی استفاده می شود ، که همچنین به دست آوردن دقت مورد نیاز محلول را در حالت کلی امکان پذیر نمی کند. این مسائل در کارهای 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 MV ، بیشتر مورد بررسی قرار گرفتند. 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 تجزیه و تحلیل مشکلات موجود و روش های مطالعه پویایی گاز و انتقال حرارت در GWC امکان ایجاد هدف اصلی مطالعه را ایجاد یک روش برای تعیین پارامترهای جریان گاز در GWC در سه - فرمول بندی ابعادی با محاسبه بعدی انتقال حرارت محلی در GWC سرسیلندرها از وظایف احتراق داخلی با سرعت بالا برای کاهش تنش گرمایی سرسیلندرها و شیرآلات در رابطه با موارد فوق ، وظایف زیر در کار تعیین شده است: - ایجاد یک روش جدید از مدل سازی یک بعدی - سه بعدی انتقال گرما در سیستم های اگزوز و ورودی موتور ، با در نظر گرفتن سه پیچیده جریان گاز بعدی در آنها به منظور بدست آوردن اطلاعات اولیه برای تنظیم شرایط مرزی انتقال گرما هنگام محاسبه مشکلات تنش گرمایی سرسیلندرهای پیستونی ICE ؛ - ایجاد یک روش برای تنظیم شرایط مرزی در ورودی و خروجی کانال گاز-هوا بر اساس محلول یک مدل غیر ثابت یک بعدی از چرخه کار یک موتور چند سیلندر ؛ - قابلیت اطمینان روش را با استفاده از محاسبات آزمون و مقایسه نتایج بدست آمده با داده ها و محاسبات آزمایشی با توجه به روش هایی که قبلاً در موتور سازی شناخته شده بود ، بررسی کنید. پنج

7 - با انجام محاسباتي و آزمايشگاهي وضعيت حرارتي سر سيلندرهاي موتور و مقايسه داده هاي تجربي و محاسبه شده در مورد توزيع دما در قطعه ، اين روش را بررسي و پالايش كنيد. فصل دوم به توسعه یک مدل ریاضی از یک چرخه کار بسته از یک موتور احتراق داخلی چند سیلندر اختصاص یافته است. برای اجرای طرح محاسبه یک بعدی فرآیند کار یک موتور چند سیلندر ، یک روش شناخته شده از ویژگی ها انتخاب شده است که نرخ همگرایی بالا و ثبات فرآیند محاسبه را تضمین می کند. سیستم گاز و هوای موتور به صورت یک مجموعه آیرودینامیکی متصل از عناصر سیلندر منفرد ، بخشهایی از کانال های ورودی و خروجی و لوله ها ، منیفولدها ، صدا خفه کن ها ، خنثی کننده ها و لوله ها توصیف می شود. فرآیندهای آیرودینامیکی در سیستم های اگزوز ورودی با استفاده از معادلات دینامیک گاز یک بعدی گاز قابل انعطاف قابل انعطاف توصیف می شود: معادله تداوم: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x F df dx = 0 ؛ F 2 = π 4 D ؛ (1) معادله حرکت: 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 معادله صرفه جویی در انرژی: 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) که a سرعت صدا است. تراکم گاز ρ؛ u سرعت جریان در امتداد محور x است. t- زمان ؛ فشار p f ضریب تلفات خطی است. قطر D خط لوله ؛ k = P نسبت ظرفیت های خاص گرما است. C V 6

8 با تنظیم شرایط مرزی (بر اساس معادلات اساسی: تداوم ، صرفه جویی در انرژی و نسبت تراکم و سرعت صدا در ماهیت غیر آنتروپیک جریان) شرایط در شکاف های شیر در سیلندرها ، و همچنین شرایط ورودی و خروجی از موتور. مدل ریاضی یک چرخه کارکرد موتور بسته شامل نسبت های طراحی است که فرآیندهای موجود در سیلندرهای موتور و قسمت هایی از سیستم های ورودی و خروجی را توصیف می کند. فرآیند ترمودینامیکی در یک سیلندر با استفاده از تکنیک توسعه یافته در SPbSPU شرح داده شده است. این برنامه توانایی تعیین پارامترهای لحظه ای جریان گاز در سیلندرها و در سیستم های ورودی و خروجی برای طراحی های مختلف موتور را فراهم می کند. جنبه های کلی استفاده از مدل های ریاضی یک بعدی با استفاده از مشخصات (سیال کاری بسته) در نظر گرفته شده است و برخی از نتایج محاسبه تغییر در پارامترهای جریان گاز در سیلندرها و در سیستم های ورودی و خروجی تک و موتورهای چند سیلندر نشان داده شده است. نتایج بدست آمده امکان ارزیابی درجه کمال سازماندهی سیستم های خروجی اگزوز موتور ، بهینه بودن زمان سوپاپ ، امکان تنظیم پویای گاز فرایند کار ، یکنواختی عملکرد را فراهم می کند. سیلندرهای جداگانه و غیره فشارها ، دما و سرعت جریان گاز در ورودی و خروجی به کانالهای گاز-هوای سر سیلندر ، تعیین شده با استفاده از این روش ، در محاسبات بعدی فرآیندهای انتقال حرارت در این حفره ها به عنوان شرایط مرزی استفاده می شود. فصل سوم به شرح روش عددی جدیدی اختصاص یافته است که محاسبه شرایط مرزی حالت حرارتی از کنار کانالهای گاز-هوا را ممکن می سازد. مراحل اصلی محاسبه عبارتند از: تجزیه و تحلیل یک بعدی روند تبادل گاز ناپایدار در بخشهای سیستم ورودی و اگزوز با استفاده از روش مشخصات (فصل دوم) ، محاسبه سه بعدی جریان نیمه ثابت در ورودی و 7

9 کانال خروجی با استفاده از روش اجزای محدود FEM ، محاسبه ضرایب انتقال حرارت محلی سیال کار. نتایج حاصل از اجرای مرحله اول برنامه حلقه بسته به عنوان شرایط مرزی در مراحل بعدی استفاده می شود. برای توصیف فرآیندهای دینامیکی گاز در کانال ، یک طرح شبه ثابت ثابت جریان گاز نامشخص (سیستم معادلات اویلر) با شکل دامنه متغیر به دلیل نیاز به در نظر گرفتن حرکت سوپاپ انتخاب شد: r V = 0 rr 1 (V) V = p حجم دریچه ، قطعه ای از آستین راهنما 8 ρ را ضروری می کند. (4) لحظه ای ، به طور متوسط ​​بر روی سطح مقطع سرعت گاز در مقاطع ورودی و خروجی ، به عنوان شرایط مرزی تنظیم شده اند. این سرعتها و همچنین دما و فشار در کانالها بر اساس نتایج محاسبه روند کار یک موتور چند سیلندر تنظیم شده است. برای محاسبه مشکل دینامیک گاز ، روش اجزای محدود FEM انتخاب شده است که دقت بالایی در مدل سازی در ترکیب با هزینه های قابل قبول برای اجرای محاسبه فراهم می کند. الگوریتم محاسباتی FEM برای حل این مسئله مبتنی بر به حداقل رساندن عملکرد متغیر به دست آمده از طریق تبدیل معادلات اویلر با استفاده از روش Bubnov-Galerkin است: (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 با استفاده از یک مدل حجمی از دامنه محاسبات. نمونه هایی از مدل های محاسبه شده کانال ورودی و خروجی موتور VAZ-2108 در شکل نشان داده شده است. 1.-b- -a شکل 1 مدلها (الف) کانالهای خروجی و (ب) اگزوز یک موتور VAZ برای محاسبه انتقال گرما در GVK ، یک مدل دو منطقه ای حجمی انتخاب شد ، فرض اصلی آن تقسیم حجم به مناطق یک هسته نامشخص و لایه مرزی. برای ساده سازی ، حل مشکلات دینامیک گاز در یک فضای نیمه ثابت انجام می شود ، یعنی بدون در نظر گرفتن قابلیت انعطاف پذیری سیال کار. تجزیه و تحلیل خطای محاسبه احتمال چنین فرضی را نشان داد ، به استثنای یک دوره کوتاه مدت بلافاصله پس از باز شدن شکاف سوپاپ ، که از 5-7٪ از کل زمان چرخه تبادل گاز بیشتر نیست. روند تبادل حرارت در GVK با شیرهای باز و بسته دارای ماهیت فیزیکی متفاوتی است (به ترتیب همرفت اجباری و آزاد) ، بنابراین ، آنها با استفاده از دو روش مختلف توصیف می شوند. با دریچه های بسته ، از تکنیک پیشنهادی MSTU استفاده می شود که دو فرآیند بارگیری حرارتی سر را در این بخش از چرخه کار به دلیل همرفت آزاد خود و به دلیل همرفت اجباری ناشی از نوسانات باقیمانده ستون 9 در نظر می گیرد.

11 گاز در کانال تحت تأثیر تنوع فشار در منیفولد یک موتور چند سیلندر. وقتی دریچه ها باز هستند ، فرآیند انتقال حرارت از قوانین همرفت اجباری آغاز شده پیروی می کند جنبش سازمان یافتهسیال کار در چرخه تبادل گاز محاسبه انتقال گرما در این مورد شامل یک حل دو مرحله ای برای مسئله تجزیه و تحلیل ساختار محلی لحظه ای جریان گاز در کانال و محاسبه شدت انتقال گرما از طریق لایه مرزی تشکیل شده در دیواره های کانال است. محاسبه فرایندهای انتقال حرارت همرفتی در GWC بر اساس مدل انتقال حرارت در جریان اطراف یک دیواره صاف ، با در نظر گرفتن ساختار لایه ای یا آشفتگی لایه مرزی انجام شد. وابستگی معیار انتقال حرارت بر اساس نتایج مقایسه محاسبه و داده های تجربی تصفیه شده است. شکل نهایی این وابستگی ها در زیر نشان داده شده است: برای یک لایه مرزی آشفته: 0.8 x Re 0 Nu = Pr (6) x برای یک لایه مرزی لایه ای: Nu Nu xx αxx = λ (m ، pr) = Φ Re tx Kτ ، (7) که در آن: α x ضریب انتقال حرارت محلی. مقادیر محلی x x ، Re x به ترتیب از اعداد Nusselt و Reynolds. عدد Prandtl در یک زمان مشخص ؛ ویژگی متر شیب جریان ؛ Ф (m، Pr) تابعی است که به شاخص شیب جریان m و تعداد Prandtl محیط کار Pr بستگی دارد. K τ = Re d - فاکتور اصلاح. مقادیر آنی شارهای گرما در نقاط طراحی سطح گیرنده گرما با در نظر گرفتن دوره بسته شدن شیر به طور متوسط ​​در هر چرخه بود. 10

12 فصل چهارم به شرح مطالعه تجربی وضعیت دمای سر سیلندر یک موتور بنزینی اختصاص یافته است. یک مطالعه تجربی با هدف بررسی و تصحیح روش نظری انجام شد. وظیفه آزمایش بدست آوردن توزیع دمای ساکن در بدنه سر سیلندر و مقایسه نتایج محاسبه با داده های بدست آمده بود. کارهای تجربی در گروه موتورهای احتراق داخلی St. برای اندازه گیری توزیع دمای ساکن در سر ، از 6 ترموکوپل کرومل-کوپل نصب شده در امتداد سطوح GVK استفاده شد. اندازه گیری ها هم از نظر مشخصات سرعت و هم از نظر بار در سرعت های مختلف ثابت انجام شد. میل لنگ... در نتیجه آزمایش ، قرائت ترموکوپلها بدست آمد که در طی کارکرد موتور با توجه به ویژگیهای سرعت و بار گرفته شده است. بنابراین ، مطالعات انجام شده نشان می دهد که درجه حرارت واقعی در قسمت های سر بلوک چیست سیلندر موتور... در فصل توجه بیشتری به پردازش نتایج آزمایشی و برآورد خطاها داده شده است. فصل پنجم داده های حاصل از یک مطالعه محاسباتی را ارائه می دهد که برای آزمایش مدل ریاضی انتقال گرما در GVK با مقایسه داده های محاسبه شده با نتایج آزمایش انجام شده است. در شکل 2 نتایج مدلسازی میدان سرعت در کانالهای ورودی و خروجی موتور VAZ-2108 را با استفاده از روش المان محدود نشان می دهد. داده های بدست آمده به طور کامل عدم امکان حل این مسئله را در هر فرمول دیگری غیر از سه بعدی تأیید می کند

13 زیرا ساقه سوپاپ تأثیر قابل توجهی در نتایج در ناحیه بحرانی سر سیلندر دارد. در شکل 3-4 نمونه هایی از نتایج محاسبه شدت انتقال گرما در کانال های ورودی و خروجی را نشان می دهد. مطالعات نشان داده است ، به طور خاص ، یک شخصیت قابل توجهی غیر یکنواخت انتقال حرارت هر دو در امتداد ژنراتور کانال و در امتداد مختصات آزیموتال ، که به وضوح توسط ساختار قابل توجهی غیر یکنواخت جریان گاز-هوا در کانال توضیح داده شده است. زمینه های حاصل از ضرایب انتقال حرارت برای محاسبات بیشتر وضعیت دمای سر سیلندر استفاده شد. شرایط مرزی انتقال گرما در امتداد سطوح محفظه احتراق و حفره های خنک کننده با استفاده از تکنیک های توسعه یافته در SPbSPU تنظیم شد. محاسبه میدان های دما در سر سیلندر برای حالت های حالت پایدار عملکرد موتور با فرکانس چرخش میل لنگ از 2500 تا 5600 دور در دقیقه با توجه به ویژگی های سرعت خارجی و بار انجام شد. به عنوان نمودار طراحی سر سیلندر یک موتور VAZ ، بخش هد مربوط به سیلندر اول انتخاب شد. هنگام مدل سازی حالت حرارتی ، از روش اجزای محدود در یک فرمولاسیون سه بعدی استفاده شد. تصویر کامل از زمینه های حرارتی برای مدل محاسباتی در شکل نشان داده شده است. 5- نتایج مطالعه محاسباتی به صورت تغییرات دما در بدنه سر سیلندر در مکانهایی که ترموکوپل نصب شده است ارائه می شود. مقایسه داده های محاسبه شده و تجربی همگرایی رضایت بخش آنها را نشان می دهد ، خطای محاسبه از 3 4٪ فراتر نمی رود. 12

14 کانال خروجی ، ϕ = 190 کانال ورودی ، ϕ = 380 ϕ = 190 ϕ = 380 شکل 2. زمینه های سرعت سیال کار در اگزوز و کانال های ورودی موتور 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 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 S -a شکل 3. منحنی تغییرات شدت تبادل گرما در سطوح خارجی -یك مجرای خروجی -ب- مجرای ورودی. 13

15 α (W / m2 K) در ابتدای مجرای ورودی در وسط کانال ورودی در انتهای قسمت مجرای ورودی -1 α (W / m2 K) در ابتدای مجرای خروجی در وسط مجرای اگزوز در انتهای قسمت مجرای اگزوز زاویه چرخش زاویه چرخش - b- مجرای ورودی - مجرای اگزوز شکل. 4. منحنی تغییرات شدت انتقال گرما بسته به زاویه چرخش میل لنگ. -ولی- -ب- برنج. 5. فرم کلیمدل اجزای محدود سر استوانه (a) و میدانهای دمایی محاسبه شده (n = 5600 دور در دقیقه) (b). چهارده

16 نتیجه گیری در مورد کار. بر اساس نتایج کار انجام شده ، می توان نتیجه گیری اصلی زیر را انجام داد: 1. یک مدل جدید سه بعدی برای محاسبه فرآیندهای پیچیده فضایی جریان سیال کار و انتقال گرما در کانال های سر سیلندر یک موتور احتراق داخلی پیستونی دلخواه ، که دقیق تر و کاملاً جهانی تر از روش های پیشنهادی قبلی است ، پیشنهاد و اجرا شده است. 2. داده های جدیدی در مورد ویژگی های دینامیک گاز و انتقال گرما در کانال های گاز-هوا به دست آمد ، ماهیت پیچیده فضایی فرآیندها را تأیید می کند ، که عملا امکان مدل سازی در نسخه های یک بعدی و دو بعدی مشکل را حذف می کند. بیانیه. 3. ضرورت تعیین شرایط مرزی برای محاسبه مشکل دینامیک گاز کانالهای ورودی و خروجی بر اساس حل مشکل جریان ناپایدار گاز در خطوط لوله و کانالهای یک موتور چند سیلندر تأیید شد. امکان در نظر گرفتن این فرایندها در یک محیط یک بعدی اثبات شده است. روشی برای محاسبه این فرایندها بر اساس روش ویژگی ها پیشنهاد و اجرا شده است. 4- مطالعه تجربی انجام شده امکان پالایش روشهای محاسبه شده توسعه یافته و صحت و قابلیت اطمینان آنها را تأیید کرده است. مقایسه دمای محاسبه شده و اندازه گیری شده در قسمت ، حداکثر خطای نتایج را نشان می دهد که بیش از 4٪ نیست. 5- هنگام طراحی موتورهای احتراق داخلی پیستونی چهار زمانه جدید ، روش محاسباتی و آزمایشی پیشنهادی را می توان برای پیاده سازی در بنگاههای صنعت موتور سازی پیشنهاد کرد. پانزده

17 آثار زیر با موضوع پایان نامه منتشر شده است: 1. Shabanov A.Yu.، Mashkur M.A. توسعه مدلی از پویایی گاز یک بعدی در سیستم های ورودی و خروجی موتورهای احتراق داخلی // Dep. در VINITI: N1777-B2003 مورخ ، 14 ص. 2. Shabanov A.Yu. ، Zaitsev A.B. ، Mashkur M.A. روش المان محدود برای محاسبه شرایط مرزی بارگذاری حرارتی سر سیلندر موتور پیستونی // Dep. در VINITI: N1827-B2004 مورخ ، 17 ص. 3. Shabanov A.Yu.، Makhmud Mashkur A. بررسی محاسباتی و تجربی وضعیت دمای سر سیلندر موتور // Dvigatelestroyeniye: مجموعه علمی و فنی اختصاص داده شده به صدمین سالگرد تولد کارگر ارجمند علوم و فناوری فدراسیون روسیهاستاد N.Kh. دیاچنکو // Otv. ویرایش شده L. E. Magidovich. SPb.: انتشارات دانشگاه پلی تکنیک ، با Shabanov A.Yu. ، Zaitsev A.B. ، Mashkur M.A. روش جدید برای محاسبه شرایط مرزی برای بارگذاری حرارتی سر سیلندر موتور پیستونی// Dvigatelestroyeniye ، N5 2004 ، 12 ص. 5. Shabanov A.Yu. ، Mahmud Mashkur A. کاربرد روش اجزای محدود در تعیین شرایط مرزی وضعیت حرارتی سر استوانه // // هفته علوم XXXX SPbSPU: مجموعه مقالات کنفرانس علمی بین دانشگاهی. SPb.: م houseسسه انتشارات دانشگاه پلی تکنیک ، 2004 ، با مشکور مخمود A. ، Shabanov A.Yu. استفاده از روش ویژگی ها برای مطالعه پارامترهای گاز در کانال های گاز-هوا یک موتور احتراق داخلی. هفته علمی XXXI SPbSPU. قسمت دوم. مطالب کنفرانس علمی بین دانشگاهی. SPb.: دفتر انتشارات SPbSPU ، 2003 ، ص.

18 کار در م Stateسسه آموزش عالی آموزش عالی حرفه ای "دانشگاه پلی تکنیک ایالتی سن پترزبورگ" ، در گروه موتورهای احتراق داخلی انجام شد. مشاور علمی - نامزد علوم فنی ، دانشیار شعبانوف الكساندر یوریویچ مخالفان رسمی - دكتر علوم فنی ، پروفسور اروفیف والنتین لئونیدوویچ نامزد علوم فنی ، دانشیار كوزنتسوف دیمیتری بوریسویچ سازمان پیشرو - واحد دولتی دولتی "TsNIDI" م educationalسسه آموزش عالی دولتی بالاتر آموزش "دانشگاه پلی تکنیک ایالتی سن پترزبورگ" در آدرس: ، سن پترزبورگ ، خیابان. Polytechnicheskaya 29 ، ساختمان اصلی ، اتاق .. پایان نامه را می توان در کتابخانه بنیادی موسسه آموزشی دولتی "SPbSPU" یافت. چکیده ارسال شده در سال 2005 دبیر علمی شورای پایان نامه ، دکترای علوم فنی ، دانشیار B. Khrustalev

به عنوان یک نسخه خطی ، Bulgakov Nikolay Viktorovich مدل سازی ریاضی و تحقیقات عددی گرما و انتقال انتقال عظیم در موتورهای احتراق داخلی 05.13.18 -مدلسازی ریاضی,

بررسی مخالف رسمی Dragomirov سرگئی Grigorievich در پایان نامه Smolenskaya Natalia Mikhailovna "بهبود بهره وری موتورهای احتراق جرقه با استفاده از کامپوزیت گاز

بررسی مخالف رسمی دکترای پزشکی ، کودینوف ایگور واسیلیویچ در پایان نامه ماکسیم ایگورویچ سوپلنیاک "بررسی فرآیندهای حلقوی هدایت حرارتی و الاستیسیته حرارتی در یک لایه حرارتی از یک جامد

کار آزمایشگاهی 1. محاسبه معیارهای تشابه برای مطالعه فرآیندهای انتقال گرما و جرم در مایعات. هدف کار استفاده از ابزار صفحه گسترده MS Excel در محاسبه

12 ژوئن 2017 روند ترکیبی همرفت و هدایت گرما را انتقال گرمای همرفت می نامند. همرفت طبیعی به دلیل اختلاف در وزن مخصوص یک محیط گرم شده ناهموار انجام می شود

محاسبه و روش آزمایشی برای تعیین میزان جریان پنجره های منفجر یک موتور دو زمانه با اتاق کرنک E.A. آلمانی ، A.A. بالاشوف ، A.G. Kuzmin 48 قدرت و شاخص های اقتصادی

روش UDC 621.432 برای برآورد شرایط مرزی هنگام حل مسئله تعیین وضعیت حرارتی پیستون موتور 4CH 8.2 / 7.56 G.V. Lomakin یک روش جهانی برای ارزیابی شرایط مرزی در

بخش "موتورهای پیستون و گاز توربین". روش افزایش پر شدن سیلندرهای یک موتور احتراق داخلی با سرعت بالا Ph.D. پروفسور Fomin V.M. ، Ph.D. Runovskiy K.S. ، Ph.D. Apelinsky D.V. ،

UDC 621.43.016 A.V. Trinev ، Cand. فن آوری علوم ، A.G. کوسولین ، کاند. فن آوری علوم ، A.N. آورامنکو ، مهندس استفاده از شیر خنک کننده هوای محلی برای دیزل های اتومبیل اجباری

ضریب انتشار گرما از منیفولد اگزوز ICE Sukhonos RF ، دانشجوی کارشناسی ارشد ZNTU Supervisor Mazin V.A. ، Cand. فن آوری علوم ، دانشیار ZNTU با گسترش موتورهای احتراق داخلی ترکیبی ، مطالعه مهم می شود

برخی از اقدامات علمی و متدولوژی کارکنان سیستم DPO در محاسبه و روش تجربی ALTGTU برای تعیین میزان ضریب مصرف بالای پنجره های خالص یک منبع تغذیه دو شاخه

آژانس فضایی دولتی اوکراین "دفتر طراحی" YUZHNOE " م.ک. یانگل "به عنوان یک نسخه خطی سرگئی شوچنکو UDC 621.646.45 بهبود سیستم پنوماتیک

اعلام رشته (دوره آموزشی) M2.DV4 انتقال حرارت محلی در موتور احتراق داخلی (کد و نام رشته (دوره آموزش))

قابلیت هدایت حرارتی در یک فرآیند غیر ایستا بیایید محاسبه میدان دما و شارهای گرما را در فرآیند هدایت گرمایی با استفاده از مثال گرمایش یا خنک سازی مواد جامد ، از نظر مواد جامد بررسی کنیم.

بررسی مخالف رسمی در مورد رساله Ivan Ivanevich Moskalenko "بهبود روشها برای تهیه سطح جانبی موتورهای احتراق داخلی پیستون"

UDC 621.43.013 E.P. وروپایف ، مهندس مدلسازی مشخصات سرعت خارجی یک موتور دوچرخه سواری SUZUKI GSX-R750 مقدمه استفاده از مدلهای دینامیک گاز سه بعدی در طراحی پیستون

94 مهندسی و فناوری UDC 6.436 P.V. Dvorkin University State University St. Petersburg تعیین تعویض ضریب انتشار گرما در دیوارهای اتاق احتراق در حال حاضر ، هیچ واحدی وجود ندارد

بررسی مخالف رسمی در مورد مقاله پایان نامه ایلیا ایوانوویچ چیچیلانوف ، انجام شده در موضوع "بهبود روش ها و روش های تشخیص موتورهای دیزلی" برای درجه

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

کار آزمایشگاهی 4 مطالعه انتقال حرارت با حرکت آزاد هوا وظیفه 1. انجام اندازه گیری های حرارتی برای تعیین ضریب انتقال حرارت یک لوله افقی (عمودی)

UDC 612.43.013 فرایندهای کار در موتور احتراق داخلی А.А. Khandrimailov ، مهندس ، V.G. سولودوف ، دکتر علوم ساختار جریان هوا در یک سیلندر دیزل بر روی وضعیت ورودی و فشار فشار مقدمه روند فیلم حجمی

UDC 53.56 تجزیه و تحلیل معادلات لایه مرزی Dokt. فن آوری علوم ، پروفسور دانشگاه فنی ملی ESMAN R.I.Belarus هنگام حمل حامل های انرژی مایع در کانال ها و خطوط لوله

تأیید می کنم: d u I / - gt l. eorector توسط کار علمیو A * ^ 1 دکتر دعواهای بیولوژیکی M.G. Baryshev ^. ، - * c ^ x \ "l ، 2015 بررسی سازمان اصلی در مورد کار پایان نامه النا پاولوونا یارتسوا

انتقال حرارت برنامه سخنرانی: 1. انتقال حرارت در حین حرکت آزاد مایع در حجم زیاد. انتقال حرارت در حین حرکت آزاد مایع در یک فضای محدود 3. حرکت اجباری مایع (گاز).

سخنرانی 13 محاسبه محاسبات در فرآیند مبادله گرما تعیین ضرایب انتقال حرارت در فرایندها بدون تغییر حالت جمع حامل گرما فرایندهای تبادل حرارت بدون تغییر در سنگدانه

ارجاع مخالف رسمی به پایان نامه سوتلانا اولگوونا نکراسوا "توسعه یک روش کلی برای طراحی موتور با یک منبع حرارتی خارجی با یک لوله ضربان دار" ، ارائه شده برای دفاع

15.1.2. در اثر حرکت اجباری مایعات در لوله ها و کانال ها ، انتشار گرمای محوری در این حالت ، ضریب انتقال حرارت بدون بعد ، معیار Nusselt (تعداد) به معیار Grashof بستگی دارد (در

بررسی مخالف رسمی تسدیپوف بالداندورژو داشیویچ در مورد کار پایان نامه ماریا ژالسانوونا دابایوا

فدراسیون روسیه (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 خدمات فدرال برای مالکیت معنوی (12) توصیف مدل مفید

مدول. سخنرانی 10. شباهت و مدل سازی فرآیندهای انتقال حرارت همرفت مدل سازی فرایندهای انتقال حرارت همرفتی مبادله گرمای همرفتی در رسانه های تک مرحله تخصص 300 "فیزیک فنی"

UDC 673 RV KOLOMIETS (اوکراین ، Dnepropetrovsk ، انستیتوی مکانیک فنی آکادمی ملی علوم اوکراین و آکادمی دولتی علوم اوکراین) مبادله گرمایی همرفت در خشک کن هوای بیانیه مسئله بیان خشک شدن همرفت محصولات بر اساس

بررسی مخالف رسمی در مورد رساله Podryga Victoria Olegovna "مدل سازی عددی چند مقیاس جریان گاز در کانال های ریز سیستم های فنی"

بررسی مخالف رسمی برای پایان نامه سرگئی ویکتوروویچ آلیوکوف "مبانی علمی انتقال ثابت متغیر اینرسی با افزایش ظرفیت بار" ، ارائه شده برای درجه

وزارت آموزش و علوم فدراسیون روسیه موسسه آموزش عالی دولتی آموزش عالی حرفه ای SAMARA STATE AEROSPACE UNIVERSITY به نام آکادمیسین

بررسی مخالف رسمی Pavlenko Alexander Nikolaevich در پایان نامه Maxim Olegovich Bakanov "بررسی پویایی روند تشکیل منافذ در طول عملیات حرارتی دسته شیشه ای کف" ، ارائه شده

D "spbpu a" "rotega o" "a IIIII I L 1 !! ^ .1899 ... G MINOBRNAUKI RUSSIA م Federalسسه آموزش مستقل آموزش عالی دولت عالی" دانشگاه پلی تکنیک سن پترزبورگ

بررسی مخالف رسمی در پایان نامه دیمیتری ایگورویچ LEPESHKIN با موضوع "بهبود عملکرد دیزل در شرایط کار با افزایش ثبات کار" تجهیزات سوخت"ارایه شده

بررسی مخالف رسمی در مورد رساله Kobyakova Yulia Vyacheslavovna با موضوع: "تجزیه و تحلیل کیفی خزش منسوجات غیر بافته شده در مرحله سازماندهی تولید آنها به منظور افزایش رقابت ،

آزمایشات روی پایه موتور با انجام شد موتور تزریق VAZ-21126. این موتور بر روی نیمکت تست ترمز از نوع MS-VSETIN مجهز به ابزار دقیق برای کنترل نصب شده است

مجله الکترونیکی "آکوستیک فنی" http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004 ، 5 موسسه پلی تکنیک Pskov روسیه ، 80680 ، Pskov ، st. ال. تولستوی ، 4 ساله ، پست الکترونیکی: [ایمیل محافظت شده]درباره سرعت صدا

بازخورد مخالف رسمی در مورد کار پایان نامه Egorova Marina Avinirovna با موضوع: "توسعه روش های مدل سازی ، پیش بینی و ارزیابی خصوصیات عملیاتی طناب های پارچه ای پلیمری

در فضای سرعت. این کار در حقیقت با هدف ایجاد یک بسته صنعتی برای محاسبه جریانهای گاز نادر بر اساس حل معادله جنبشی با یکپارچه برخورد مدل انجام می شود.

مبانی تئوری مبادله گرما سخنرانی 5 برنامه سخنرانی: 1. مفاهیم کلی نظریه انتقال گرما همرفتی. انتقال حرارت با حرکت آزاد مایع در حجم زیاد 3. انتقال حرارت با حرکت آزاد مایع

یک روش غیر منتظره برای حل مشکلات متصل شده لایه مرزی لایه روی صفحه برای برنامه درس: 1 هدف از کار معادلات دیفرانسیل لایه مرزی حرارتی 3 شرح مسئله ای که باید حل شود 4 روش حل

روش محاسبه وضعیت دمایی کلاهک های عناصر موشک و فناوری فضایی در طول عملیات زمینی آنها # 09 ، سپتامبر 2014 Kopytov VS، Puchkov VM UDC: 621.396 روسیه، MSTU im.

تنش ها و عملکرد واقعی پی ها در بارهای کم چرخه ، با در نظر گرفتن تاریخچه بارگیری. مطابق با این موضوع ، موضوع تحقیق مرتبط است. ارزیابی ساختار و محتوای کار B

بررسی مخالف رسمی دکتر علوم فنی ، پروفسور پاولوف پاول ایوانوویچ در مورد کار پایان نامه الکسی نیکولایویچ کوزنتسوف با موضوع: "توسعه یک سیستم کاهش صدا فعال در

1 وزارت آموزش و علوم فدراسیون روسیه م ​​Instسسه آموزش بودجه ایالتی فدرال روسیه از آموزش عالی حرفه ای "دانشگاه دولتی ولادیمیر

به شورای رساله D 212.186.03 FSBEI HE "University State University" دبیر علمی ، دکتر علوم فنی ، پروفسور وویاچک دوم. 440026 ، پنزا ، خیابان کراسنایا ، 40 بررسی مخالف رسمی سمنوف

تأیید شده: معاون اول ، معاون رئیس علمی و نوآورانه کار م Educationalسسه آموزشی بودجه ایالتی فدرال ایالت آموزش عالی ^ دانشگاه ایالتی) ایگورویچ

مواد کنترل و اندازه گیری برای رشته "واحدهای قدرت" سtionsالات آزمون 1. موتور برای چه کاری طراحی شده است و چه نوع موتورهایی روی اتومبیل های داخلی نصب می شوند؟ 2. طبقه بندی

D.V. گرینف (دکترا) ، م.ا. دونچنکو (Ph.D. ، دانشیار) ، A.N. ایوانف (دانشجوی تحصیلات تکمیلی) ، A.L. Perminov (دانشجوی تحصیلات تکمیلی) توسعه روش محاسبه و طراحی موتورهای چرخشی با پره های خارجی

مدلسازی سه بعدی روند کار در موتور هواپیمای پیستونی دوار AA Zelentsov، VP Minin TsIAM آنها. P.I. گروه بارانوا 306 "موتور پیستون هواپیما" 2018 هدف کار پیستون دوار

مدل غیر ایزوترمی انتقال گاز Trofimov AS، Kutsev VA، Kocharyan EV g Krasnodar هنگام توصیف فرآیندهای پمپاژ گاز طبیعی در امتداد خط لوله اصلی گاز ، به طور معمول ، مشکلات هیدرولیک و انتقال گرما جداگانه در نظر گرفته می شود

روش UDC 6438 برای محاسبه شدت توربولانس جریان گاز در خروجی محفظه احتراق موتور توربین گاز GAS 007

انفجار مخلوط گاز در لوله ها و شکاف های خشن V.N. S. I. OKHITIN I. A. KLIMACHKOV PEREVALOV دانشگاه فنی دولتی مسکو. N.E. Bauman Moscow Russia پارامترهای گاز پویا

کار آزمایشگاهی 2 مطالعه انتقال حرارت با اتصال اجباری هدف از کار تعیین آزمایشی وابستگی ضریب انتقال گرما به سرعت حرکت هوا در لوله است. اخذ شده

سخنرانی. لایه مرزی انتشار معادلات تئوری یک لایه مرزی در حضور انتقال جرم مفهوم یک لایه مرزی در بخشهای 7 و 9 در نظر گرفته شده است (برای لایه های مرزی هیدرودینامیکی و حرارتی

روش بیان برای حل معادلات لایه مرزی لایه روی صفحه کار آزمایشگاهی 1 ، طرح درس: 1. هدف کار. روشهای حل معادلات لایه مرزی (ماده روش شناختی) 3. دیفرانسیل

UDC 621.436 ND Chaynov، L. L. Myagkov، NS Malastovsky روش محاسبه زمینه های درجه حرارت مطابق با پوشش سیلندر با دریچه ها روشی برای محاسبه زمینه های مطابق سر استوانه پیشنهاد می شود

شماره 8 ، 6 آگوست UDC 533655: 5357 فرمولهای تحلیلی برای محاسبه شار حرارت در اجسام صاف و کشیده کوچک Volkov MN ، دانشجو روسیه ، 55 ، مسکو ، MSTU به نام NE Bauman ، دانشکده هوافضا ،

بررسی مخالف رسمی در پایان نامه Samoilov Denis Yurievich "سیستم اندازه گیری و کنترل اطلاعات برای تحریک تولید روغن و تعیین برش آب تولید چاه" ،

آژانس فدرال آموزش و پرورش موسسه آموزش عالی آموزش عالی حرفه ای دانشگاه ایالتی اقیانوس آرام تنش گرمایی قطعات موتور احتراق داخلی روشمند

بررسی مخالف رسمی دکتر علوم فنی ، پروفسور Labudin Boris Vasilyevich در مورد کار پایان نامه Xu Yun با موضوع: "افزایش ظرفیت تحمل اتصالات عناصر سازه های چوبی

بررسی مخالف رسمی لووف یوری نیکولایویچ در پایان نامه اولگا سرگئووا ملنیکووا "تشخیص عایق اصلی ترانسفورماتورهای برق پر از روغن با توجه به آماری

UDC 536.4 گوربونوف A.D. دکتر تک دانشمند ، پروفسور ، تعیین DSTU ضریب آزاد سازی گرما در جریان آشفتگی در لوله ها و کانال ها با روش تجزیه و تحلیل محاسبه ضریب انتقال گرما

استفاده از لوله های اگزوز رزونانس در مدل های موتور از همه کلاس ها می تواند عملکرد ورزشی مسابقات را به طرز چشمگیری بهبود بخشد. با این حال ، پارامترهای هندسی لوله ها ، به عنوان یک قاعده ، با آزمون و خطا تعیین می شود ، زیرا تاکنون درک و تفسیر روشنی از فرآیندهای رخ داده در این دستگاه های پویا گاز وجود ندارد. و در معدود منابع اطلاعاتی در مورد این موضوع ، نتایج متناقضی ارائه شده است که تفسیری دلخواه دارند.

برای مطالعه دقیق فرآیندهای موجود در لوله های اگزوز تنظیم شده ، نصب ویژه ای ایجاد شد. این شامل یک پایه برای راه اندازی موتورها ، یک آداپتور لوله موتور با اتصالات برای نمونه برداری از فشار استاتیک و دینامیکی ، دو سنسور پیزوالکتریک ، یک اسیلوسکوپ پرتوی دوگانه C1-99 ، یک دوربین ، یک لوله اگزوز تشدید شده از یک موتور R-15 با یک "تلسکوپ" و یک لوله خانگی با سطح سیاه کننده و عایق حرارتی اضافی.

فشار در لوله ها در منطقه اگزوز به شرح زیر تعیین شده است: موتور به سرعت تشدید (26000 دور در دقیقه) آورده شد ، داده های سنسورهای پیزوالکتریک متصل به اتصالات برداشت فشار بر روی اسیلوسکوپ نمایش داده می شود ، فرکانس رفت و برگشت که با دور موتور هماهنگ شده است و اسیلوگرام روی فیلم عکاسی ضبط شده است.

پس از توسعه فیلم در یک توسعه دهنده کنتراست ، تصویر بر روی کاغذ ردیابی به مقیاس صفحه اسیلوسکوپ منتقل شد. نتایج برای یک لوله از یک موتور R-15 در شکل 1 و برای یک لوله خانگی با سیاه شدن و عایق حرارتی اضافی - در شکل 2 نشان داده شده است.

روی نمودارها:

R dyn - فشار دینامیکی ، فشار ثابت - فشار استاتیک. OBO - باز کردن پنجره اگزوز ، BDC - مرکز مرده پایین ، ZVO - بستن پنجره اگزوز.

تجزیه و تحلیل منحنی توزیع فشار ورودی را نشان می دهد لوله تشدیدبه عنوان تابعی از مرحله چرخش میل لنگ. افزایش فشار دینامیکی از لحظه باز شدن پنجره خروجی با قطر 5 میلی متر از لوله خروجی برای R-15 تا تقریباً 80 درجه رخ می دهد. و حداقل آن در محدوده 50 درجه - 60 درجه از مرکز مرده پایین در حداکثر دمش قرار دارد. افزایش فشار در موج منعکس شده (از حداقل) در لحظه بسته شدن پنجره خروجی حدود 20٪ از حداکثر مقدار P است. تأخیر در عملکرد موج منعکس شده گازهای خروجی از 80 تا 90 درجه است. فشار استاتیک با افزایش در محدوده 22 درجه از "فلات" روی نمودار تا 62 درجه از لحظه باز شدن درگاه خروجی مشخص می شود ، و حداقل آن در 3 درجه از لحظه مرکز مرده پایین قرار دارد. بدیهی است که در صورت استفاده از لوله اگزوز مشابه ، نوسانات پاکسازی در دمای 3 ° 20 درجه بعد از مرکز مرده پایین و به هیچ وجه در 30 درجه پس از باز شدن پنجره اگزوز اتفاق نمی افتد ، همانطور که قبلا تصور می شد.

داده های تحقیقاتی برای لوله DIY با داده های R-15 متفاوت است. افزایش فشار دینامیکی به 65 درجه از لحظه باز شدن درگاه اگزوز با حداقل واقع در 66 درجه بعد از مرکز مرگ پایین همراه است. در این حالت ، افزایش فشار موج منعکس شده از حداقل حدود 23٪ است. تأخیر در عملکرد گازهای خروجی کمتر است ، که احتمالاً با افزایش دما در سیستم عایق حرارتی همراه است و حدود 54 درجه است. تغییرات در دمش در 10 درجه پس از مرکز مرده پایین مشاهده می شود.

با مقایسه نمودارها مشاهده می شود که فشار استاتیک در لوله عایق حرارتی در لحظه بستن پنجره اگزوز کمتر از R-15 است. با این وجود ، فشار دینامیکی پس از بستن پنجره خروجی حداکثر موج بازتابی 54 درجه دارد و در R-15 این حداکثر تا 90 درجه تغییر می کند! این اختلافات به تفاوت در قطر لوله های خروجی مربوط می شود: در R-15 ، همانطور که قبلا ذکر شد ، قطر 5 میلی متر است و در یک عایق حرارتی - 6.5 میلی متر. بعلاوه ، به دلیل هندسه کاملتر لوله R-15 ، فاکتور بازیابی فشار استاتیک بالاتری دارد.

کارایی لوله اگزوز رزونانس تا حد زیادی به پارامترهای هندسی لوله ، مقطع لوله اگزوز موتور ، دما و زمان سوپاپ بستگی دارد.

استفاده از ضد دلفکتورها و انتخاب رژیم دمایی لوله اگزوز تشدید کننده باعث می شود که حداکثر فشار موج گاز خروجی منعکس شده به لحظه بسته شدن پنجره اگزوز منتقل شود و در نتیجه بازده عملکرد آن به شدت افزایش یابد.

تقویت دینامیکی گاز شامل روشهایی برای افزایش تراکم بار در ورودی از طریق استفاده از:

انرژی جنبشی هوا در حال حرکت نسبت به دستگاه گیرنده است که در آن ، هنگامی که جریان کاهش می یابد ، به انرژی فشار بالقوه تبدیل می شود - افزایش سرعت بالا;

· فرآیندهای موج در خطوط لوله ورودی -.

در چرخه ترمودینامیکی یک موتور تنفس طبیعی ، شروع فرآیند فشرده سازی با فشار اتفاق می افتد پ 0 ، (برابر با جوی). در چرخه ترمودینامیکی موتور پیستونی با سوپرشارژ دینامیکی گاز ، شروع فرآیند فشرده سازی با فشار p k، به دلیل افزایش فشار مایع کار خارج از سیلندر از پ 0 تا p k... این امر به دلیل تبدیل انرژی جنبشی و انرژی فرایندهای موج خارج استوانه به انرژی فشار بالقوه است.

یکی از منابع انرژی برای افزایش فشار در ابتدای فشرده سازی می تواند انرژی جریان هوای ورودی باشد که هنگام حرکت هواپیما ، اتومبیل و وسایل دیگر اتفاق می افتد. بر این اساس ، افزایش در این موارد را پرسرعت می نامند.

افزایش سرعت بالابراساس قوانین آیرودینامیکی تبدیل سر سرعت جریان هوا به فشار استاتیک است. از نظر ساختاری ، به صورت لوله ورودی هوا پخش کننده که به سمت جریان هوا در حین حرکت هدایت می شود ، اجرا می شود وسیله نقلیه... افزایش فشار نظری Δ p k=p k - پ 0 به سرعت بستگی دارد ج n و چگالی ρ 0 جریان هوای ورودی (متحرک)

سوپرشارژ با سرعت بالا عمدتا در هواپیماهایی با موتور پیستون و اتومبیل های اسپرت، جایی که سرعت بیش از 200 کیلومتر در ساعت (56 متر در ثانیه) است.

انواع زیر فشار موتور پویای گاز بر اساس استفاده از فرایندهای اینرسی و موج در سیستم ورودی موتور است.

تقویت اینرسی یا دینامیکیبا سرعت نسبتاً زیاد جابجایی یک بار تازه در خط لوله صورت می گیرد ج tr در این حالت ، معادله (2.1) شکل می گیرد

که در آن ξ t ضریبی است که مقاومت در برابر حرکت گاز در طول و ضرایب محلی را در نظر می گیرد.

سرعت واقعی جبرای جلوگیری از افزایش تلفات آیرودینامیکی و خراب شدن پر شدن سیلندرها با بار تازه ، میزان جریان گاز در خطوط ورودی نباید بیش از 30 ... 50 متر در ثانیه باشد.

تناوب فرآیندهای در سیلندرهای موتورهای پیستونی دلیل پدیده های دینامیکی نوسانی در مسیرهای هوا و گاز است. می توان از این پدیده ها برای بهبود قابل توجه شاخص های اصلی موتورها (قدرت و کارایی لیتر) استفاده کرد.

فرآیندهای اینرسی همیشه با فرآیندهای موجی (نوسانات فشار) ناشی از باز و بسته شدن دوره ای دریچه های ورودی سیستم تبادل گاز و همچنین حرکت متقابل پیستون ها همراه است.

در مرحله اولیه ورودی ، در منیفولد ورودی جلوی شیر خلا ایجاد می شود و موج خلا مربوطه ، که به انتهای مخالف منیفولد ورودی منفرد می رسد ، توسط موج فشرده سازی منعکس می شود. با انتخاب طول و مساحت جریان یک خط لوله منفرد ، می توان در مطلوب ترین لحظه قبل از بستن سوپاپ به رسیدن این موج به سیلندر رسید ، که به طور قابل توجهی فاکتور پر شدن را افزایش می دهد ، و در نتیجه ، گشتاور M eموتور

در شکل 2.1 نمودار سیستم ورودی تنظیم شده نشان داده شده است. از طریق منیفولد ورودی ، با دور زدن دریچه گاز ، هوا به گیرنده گیرنده وارد می شود و از آنجا ، منیفولدهای ورودی با طول تنظیم شده به هر یک از چهار سیلندر.

در عمل ، این پدیده در موتورهای خارجی (شکل 2.2) ، و همچنین موتورهای داخلی برای استفاده می شود ماشین های سواریبا خطوط مصرف فردی سفارشی (به عنوان مثال موتورهای ZMZ) ، و همچنین در یک موتور دیزل 2Ch8.5 / 11 از یک ژنراتور الکتریکی ثابت ، که دارای یک خط لوله تنظیم شده برای دو سیلندر است.

بیشترین بهره وری از فشار پویایی گاز با خطوط لوله جداگانه طولانی انجام می شود. فشار تقویت کننده به تطبیق دور موتور بستگی دارد n، طول خط لوله ل tr و زاویه

تاخیرهای بسته شدن شیر ورودی(اندام) φ آ... این گزینه ها با وابستگی مرتبط هستند

سرعت محلی صدا کجاست؛ ک= 1.4 - نماینده آدیاباتیک ؛ R= 0.287 کیلوژول / (کیلوگرم درجه سانتیگراد) ؛ تیآیا متوسط ​​دمای گاز در طول دوره تقویت است.

فرآیندهای موج و اینرسی می توانند در دهانه های بزرگ دریچه یا به صورت افزایش بار اضافی در فشار فشرده سازی ، افزایش محسوسی در بار سیلندر ایجاد کنند. اجرای تقویت دینامیک گاز م onlyثر فقط در محدوده محدودی از دور موتور امکان پذیر است. ترکیبی از زمان بندی سوپاپ و طول منیفولد ورودی باید بالاترین نسبت پر شدن را فراهم کند. چنین انتخابی از پارامترها نامیده می شود تنظیم سیستم ورودیاین اجازه می دهد تا قدرت موتور را 25 ... 30٪ افزایش دهید. برای حفظ کارایی تقویت دینامیک گاز در محدوده وسیع تری از سرعت چرخش میل لنگ ، می توان از روش های مختلفی استفاده کرد ، به ویژه:

کاربرد خط لوله با طول متغیر من tr (به عنوان مثال ، تلسکوپی) ؛

· تغییر از یک خط لوله کوتاه به یک خط لوله طولانی ؛

کنترل خودکار زمان سوپاپ و غیره

با این حال ، استفاده از فشار دینامیکی گاز برای تقویت موتور با مشکلات خاصی همراه است. اولاً ، چیدمان منطقی خطوط ورودی تنظیم شده به اندازه کافی طولانی ، همیشه امکان پذیر نیست. این امر مخصوصاً برای موتورهای کم سرعت دشوار است ، زیرا طول خطوط لوله تنظیم شده با کاهش سرعت افزایش می یابد. ثانیاً ، هندسه ثابت خطوط لوله فقط در یک محدوده مشخص و کاملاً مشخص از سرعت عمل ، تنظیم دینامیکی می کند.

برای اطمینان از تأثیر در دامنه وسیع ، هنگام تغییر حالت از حالت سرعت به حالت دیگر ، از تنظیم صاف یا گام به گام طول مسیر تنظیم شده استفاده می شود. کنترل گام با استفاده از شیرهای خاص یا شیرهای پروانه قابل اطمینان تر است و با موفقیت در موتورهای اتومبیل بسیاری از شرکت های خارجی استفاده می شود. در اکثر مواقع ، از تنظیم با تعویض به دو طول لوله تنظیم شده استفاده می شود (شکل 2.3).

در موقعیت بسته دمپر مربوط به حالت حداکثر 4000 دقیقه در دقیقه ، تأمین هوا از گیرنده ورودی سیستم در امتداد یک مسیر طولانی انجام می شود (شکل 2.3 را ببینید). در نتیجه (در مقایسه با نسخه پایه موتور بدون فشار دینامیکی گاز) ، جریان منحنی گشتاور در امتداد مشخصه سرعت خارجی بهبود می یابد (در بعضی از فرکانس ها از 2500 تا 3500 دقیقه -1 ، گشتاور با یک افزایش به طور متوسط ​​10 ... 12٪). با افزایش سرعت n> 4000 min-1 ، تغذیه به یک مسیر کوتاه تغییر می یابد و این به شما امکان می دهد قدرت را افزایش دهید N eدر حالت اسمی 10.

همچنین سیستم های پیچیده تر حالت تمام حالت وجود دارد. به عنوان مثال ، طرح هایی با خطوط لوله که یک گیرنده استوانه ای با یک درام دوار را پوشش می دهد و دارای پنجره هایی برای ارتباط با خطوط لوله است (شکل 2.4). هنگام چرخاندن گیرنده استوانه ای 1 در خلاف جهت عقربه های ساعت ، طول خط لوله افزایش می یابد و بالعکس ، هنگام چرخش در جهت عقربه های ساعت ، کاهش می یابد. با این حال ، اجرای این روش ها به طور قابل توجهی طراحی موتور را پیچیده کرده و از قابلیت اطمینان آن می کاهد.

در موتورهای چند سیلندر با خطوط لوله معمولی ، بازده تقویت دینامیک گاز کاهش می یابد ، که به دلیل تأثیر متقابل فرآیندهای ورودی در سیلندرهای مختلف است. در موتورهای اتومبیل ، سیستم های ورودی معمولاً برای افزایش ذخیره آن در حالت حداکثر گشتاور تنظیم می شوند.

اثر تقویت دینامیکی گاز را می توان با "تنظیم" مربوط به سیستم اگزوز نیز بدست آورد. این روش در موتورهای دو زمانه استفاده می شود.

برای تعیین طول ل tr و قطر داخلی د(یا ناحیه جریان) یک خط لوله تنظیم شده ، انجام محاسبات با استفاده از روشهای عددی دینامیک گاز توصیف جریان ناپایدار ، همراه با محاسبه روند کار در سیلندر ، ضروری است. ملاک این افزایش قدرت است ،

گشتاور یا کاهش در مصرف سوخت خاص. این محاسبات کاملاً پیچیده است. روش های ساده تر تشخیص لسه دبر اساس نتایج مطالعات تجربی

در نتیجه پردازش تعداد زیادی داده تجربی برای انتخاب قطر داخلی داز خط لوله سفارشی ، وابستگی زیر پیشنهاد شده است:

کجا (μ F y) حداکثر - بیشترین مقدار ناحیه جریان موثر شکاف دریچه ورودی. طول ل tr خط لوله تنظیم شده را می توان با فرمول تعیین کرد:

توجه داشته باشید که استفاده از سیستم های تنظیم شده منشعب مانند یک لوله مشترک - گیرنده - لوله های جداگانه در ترکیب با توربوشارژ بسیار کارآمد است.

480 روبل | 150 UAH | 7.5 دلار "، MOUSEOFF ، FGCOLOR ،" #FFFFCC "، BGCOLOR ،" # 393939 ")؛" onMouseOut = "return nd ()؛"> پایان نامه - 480 روبل ، تحویل 10 دقیقه، هفت ساعت در هفته ، به صورت شبانه روزی

گریگوریف نیکیتا ایگورویچ. دینامیک گاز و تبادل گرما در خط لوله خروجی یک موتور احتراق داخلی پیستونی: پایان نامه ... نامزد علوم فنی: 04/01/14 / گریگورایف نیکیتا ایگورویچ ؛ [محل دفاع: م Educationalسسه آموزشی خودمختار دولت فدرال آموزش عالی حرفه ای » دانشگاه فدرال اورال به نام اولین رئیس جمهور روسیه BN یلتسین "http://lib.urfu.ru/mod/data/view.php؟d=51&rid=238321]. - یکاترینبورگ ، 2015. - 154 ص.

معرفی

فصل 1. وضعیت مسئله و فرمول بندی اهداف تحقیق 13

1.1 انواع سیستم های اگزوز 13

1.2 مطالعات تجربی در مورد کارایی سیستم های اگزوز. 17

1.3 مطالعات محاسباتیکارایی سیستم های اگزوز 27

1.4 مشخصات فرآیندهای تبادل گرما در سیستم اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون 31

1.5 نتیجه گیری و اهداف تحقیق 37

فصل 2 تکنیک تحقیق و شرح تنظیم آزمایشی 39

2.1 انتخاب روش تحقیق برای پویایی گاز و خصوصیات تبادل حرارتی فرایند اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون 39

2.2 طراحی تنظیم آزمایشی برای مطالعه روند اگزوز در موتور احتراق داخلی پیستون 46

2.3 اندازه گیری زاویه و سرعت فرمان میل بادامک 50

2.4 تعیین سرعت جریان فوری 51

2.5 اندازه گیری ضرایب انتقال حرارت محلی آنی 65

2.6 اندازه گیری فشار جریان اضافی در مجرای اگزوز 69

2.7 سیستم کسب اطلاعات 69

2.8 نتیجه گیری در فصل 2 h

فصل 3 دینامیک گاز و مشخصات جریان فرآیند انتشار 72

3.1 دینامیک گاز و مشخصات جریان فرآیند اگزوز در یک موتور احتراق داخلی پیستونی تنفس طبیعی 72

3.1.1 برای لوله های دارای مقطع گرد 72

3.1.2 برای لوله کشی با مقطع مربع 76

3.1.3 با لوله گذاری مثلثی 80

3.2 دینامیک گاز و مشخصات جریان روند آزاد سازی موتور احتراق داخلی پیستون با سوپرشارژ 84

3.3 نتیجه گیری برای فصل 3 92

فصل 4 انتقال حرارت آنی در مجرای اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون 94

4.1 انتقال حرارت محلی آنی از فرآیند اگزوز موتور احتراق داخلی رفت و برگشتی تنفس طبیعی 94

4.1.1 با لوله های گرد 94

4.1.2 برای لوله کشی با مقطع مربع 96

4.1.3 برای لوله هایی با مقطع مثلثی 98

4.2 انتقال حرارت آنی از فرآیند اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون سوپرشارژ 101

4.3 نتیجه گیری برای فصل 4 107

فصل 5 تثبیت جریان در کانال اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون 108

5.1 میرایی تپش های جریان در کانال اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون با استفاده از بیرون انداختن ثابت و دوره ای 108

5.1.1 سرکوب ضربان های جریان در کانال خروجی با تخلیه مداوم 108

5.1.2 میرایی تپش های جریان در کانال خروجی توسط تخلیه متناوب 112 5.2 طراحی و طراحی فن آوری مجرای خروجی با تخلیه 117

نتیجه 120

کتابشناسی - فهرست کتب

مطالعات محاسباتی در مورد کارایی سیستم های اگزوز

سیستم اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون در جهت حذف گازهای خروجی از سیلندرهای موتور و تهیه آنها به توربین شارژر توربو (در موتورهای سوپرشارژ) به منظور تبدیل انرژی باقی مانده پس از فرآیند کار به کارهای مکانیکیروی شافت TC. مجاری اگزوز با یک خط لوله مشترک ساخته می شوند ، از چدن خاکستری یا مقاوم در برابر حرارت ، یا در صورت خنک سازی از آلومینیوم ساخته می شوند ، یا از لوله های جداگانه شاخه چدن ساخته می شوند. برای محافظت از پرسنل عامل در برابر سوختگی ، می توان لوله اگزوز را با آب خنک کرد یا با مواد عایق حرارتی پوشاند. خطوط لوله عایق حرارتی برای موتورهای دارای توربوشارژ ترجیح داده می شوند ، زیرا در این حالت تلفات انرژی گازهای خروجی کاهش می یابد. از آنجا که طول خط لوله خروجی در هنگام گرمایش و سرمایش تغییر می کند ، اتصالات انبساطی ویژه در جلوی توربین نصب می شوند. در موتورهای بزرگاتصالات انبساط همچنین بخشهای جداگانه ای از خطوط لوله خروجی را بهم متصل می کنند که به دلایل فنی ، ترکیبی ساخته می شوند.

اطلاعات مربوط به پارامترهای گاز جلوی توربین شارژر در دینامیک در طی هر چرخه کار موتور احتراق داخلی در دهه 60 ظاهر شد. همچنین برخی از نتایج مطالعات مربوط به وابستگی دمای لحظه ای گازهای خروجی به بار برای یک موتور چهار زمانه در بخش کوچکی از چرخش میل لنگ ، مربوط به همان بازه زمانی مشخص شناخته شده است. با این حال ، نه این منابع و نه منابع دیگر حاوی چنین مواردی نیستند خصوصیات مهمبه عنوان شدت محلی انتقال گرما و میزان جریان گاز در کانال اگزوز. موتورهای دیزلی سوپرشارژ می توانند سه نوع سازماندهی تأمین گاز از سر سیلندر به توربین داشته باشند: یک سیستم فشار ثابت گاز در جلوی توربین ، یک سیستم پالس و یک سیستم تقویت با مبدل پالس.

در یک سیستم فشار ثابت ، گازها از تمام سیلندرها به یک منیفولد خروجی با حجم زیاد می روند ، که به عنوان یک گیرنده عمل می کند و تا حد زیادی ضربان های فشار را صاف می کند (شکل 1). وقتی گاز از سیلندر آزاد می شود ، یک موج فشار دامنه زیادی در لوله خروجی ایجاد می شود. نقطه ضعف چنین سیستمی کاهش شدید عملکرد گاز هنگام جاری شدن گاز از سیلندر از طریق منیفولد به توربین است.

با چنین سازمانی از انتشار گازها از سیلندر و تأمین آنها به دستگاه نازل توربین ، تلفات انرژی همراه با انبساط ناگهانی آنها در هنگام خروج از سیلندر به خط لوله و تبدیل دو برابر انرژی: انرژی جنبشی گازهایی که از سیلندر به درون انرژی بالقوه فشار خود در خط لوله جریان می یابند ، و دومی دوباره به انرژی جنبشی در دستگاه نازل در توربین منتقل می شود ، همانطور که در سیستم اگزوز با فشار گاز ثابت در ورودی توربین اتفاق می افتد. در نتیجه ، با استفاده از سیستم پالس ، کار گازهای موجود در توربین افزایش می یابد و فشار آنها هنگام تخلیه کاهش می یابد ، این امر باعث می شود که بتوان انرژی مصرفی را برای تبادل گاز در سیلندر موتور پیستون کاهش داد.

لازم به ذکر است که با شارژ ضربه ای ، شرایط تبدیل انرژی در توربین به دلیل جریان ناپایدار به طور قابل توجهی خراب می شود که منجر به کاهش کارایی آن می شود. علاوه بر این ، تعیین پارامترهای طراحی توربین به دلیل فشار و درجه حرارت متغیر گاز در مقابل توربین و پشت آن و تأمین گاز جداگانه به دستگاه نازل آن ، دشوار است. علاوه بر این ، به دلیل معرفی منیفولدهای جداگانه ، هم طراحی خود موتور و هم توربین توربوشارژر پیچیده تر می شود. در نتیجه ، تعدادی از شرکت های تولید انبوه موتورهای سوپرشارژ توربین گازی از یک سیستم سوپرشارژ با فشار ثابت در مقابل توربین استفاده می کنند.

سیستم تقویت کننده با مبدل پالس متوسط ​​است و ترکیبی از مزایای تپش فشار در منیفولد اگزوز (کاهش کارایی خروج و بهبود تصفیه سیلندر) با مزایای کاهش فشار فشار در مقابل توربین است که باعث افزایش کارایی دومی می شود.

شکل 3 - سیستم تحت فشار با مبدل ضربه: 1 - لوله انشعاب ؛ 2 - نازل ؛ 3 - دوربین ؛ 4 - پخش کننده ؛ 5 - خط لوله

در این حالت ، گازهای خروجی از طریق نازلهای 1 (شکل 3) از طریق نازلهای 2 به یک خط لوله وارد می شوند که خروجیهای سیلندرها را با هم متحد می کند ، فازهای آنها با یکدیگر همپوشانی ندارند. در یک زمان مشخص ، نبض فشار در یکی از خطوط لوله به حداکثر می رسد. در این حالت ، حداکثر میزان دبی گاز از نازل متصل به این خط لوله نیز ایجاد می شود ، که به دلیل اثر پرتاب ، منجر به ایجاد خلا در خط لوله دیگر می شود و در نتیجه دمش سیلندرهای متصل به آن را تسهیل می کند. روند انقضا از نازل با فرکانس بالا تکرار می شود ، بنابراین ، در محفظه 3 ، که به عنوان میکسر و میراگر عمل می کند ، جریان کم و بیش یکنواختی ایجاد می شود ، انرژی جنبشی آن در دیفیوزر 4 ( سرعت کاهش می یابد) به دلیل افزایش فشار به انرژی بالقوه تبدیل می شود. از خط لوله 5 ، گازها تقریباً با فشار ثابت وارد توربین می شوند. نمودار طراحی پیچیده تر مبدل پالس ، متشکل از نازل های ویژه در انتهای لوله های خروجی ، که توسط یک دیفیوزر مشترک متصل شده است ، در شکل 4 نشان داده شده است.

جریان در خط لوله خروجی با ناپایداری آشکار ناشی از دوره ای بودن خود فرآیند اگزوز ، و پارامترهای گاز ناپایدار در مرزهای "سیلندر خط لوله خروجی" و مقابل توربین مشخص می شود. چرخش کانال ، خم شدن پروفیل و تغییر دوره ای آن مشخصات هندسیدر قسمت ورودی شکاف سوپاپ دلیل جدا شدن لایه مرزی و تشکیل مناطق راکد گسترده است که اندازه آنها با گذشت زمان تغییر می کند. در مناطق راکد ، یک جریان برگشتی با گردابهای ضربان دار در مقیاس بزرگ تشکیل می شود ، که با جریان اصلی در خط لوله برهم کنش دارند و تا حد زیادی مشخصات جریان کانال ها را تعیین می کنند. عدم ثبات جریان در کانال خروجی و در شرایط مرزی ثابت (با یک سوپاپ ثابت) در نتیجه تپش مناطق راکد ظاهر می شود. اندازه گردابه های ناپایدار و تعداد دفعات ضربان آنها را می توان با اطمینان فقط با روش های آزمایشی تعیین کرد.

پیچیدگی مطالعه تجربی ساختار جریانهای ناپایدار گرداب ، طراحان و محققان را مجبور می کند هنگام انتخاب هندسه بهینه کانال خروجی ، که معمولاً در زیر بدست می آیند ، از روش مقایسه سرعت جریان انتگرال و ویژگی های انرژی جریان بین خود استفاده کنند. شرایط ساکن در مدلهای فیزیکی ، یعنی با دمیدن استاتیک. با این حال ، هیچ مدرکی برای قابلیت اطمینان چنین مطالعاتی ارائه نشده است.

در این مقاله نتایج تجربی مطالعه ساختار جریان در کانال اگزوز موتور ارائه می شود و تجزیه و تحلیل مقایسه ای از ساختار و ویژگی های انتگرال جریان در شرایط ثابت و غیر ثابت فراهم می کند.

نتایج آزمایش از تعداد زیادی گزینه خروجی نشان دهنده عدم تأثیر رویکرد پروفایل متعارف بر اساس مفهوم جریان ثابت در خم لوله ها و نازل های کوتاه است. موارد مکرر اختلاف بین وابستگی پیش بینی شده و واقعی ویژگی های جریان در هندسه کانال وجود دارد.

اندازه گیری زاویه چرخش و سرعت میل بادامک

لازم به ذکر است که حداکثر اختلاف در مقادیر tr در مرکز کانال و نزدیک دیواره آن تعیین می شود (پراکندگی در امتداد شعاع کانال) در بخشهای کنترل نزدیک به ورودی کانال مورد مطالعه مشاهده می شود و به 10.0٪ ipi برسد. بنابراین ، اگر تپش های اجباری جریان گاز برای 1X تا 150 میلی متر با یک دوره بسیار کمتر از ipi = 115 میلی ثانیه بود ، پس جریان باید به عنوان یک جریان با درجه بالایی از عدم ثبات مشخص شود. این نشان می دهد که رژیم جریان گذرا در کانالهای نیروگاه هنوز تکمیل نشده است و جریان از قبل تحت تأثیر اختلال بعدی قرار دارد. برعکس ، اگر تپش های جریان با یک دوره بسیار بزرگتر از Tp بود ، پس جریان را باید نیمه ثابت (با درجه پایین ناپایداری) در نظر گرفت. در این حالت ، قبل از ایجاد اختلال ، رژیم گذرگاه هیدرودینامیکی زمان دارد تا تکمیل شود و جریان باید تراز شود. و سرانجام ، اگر دوره تپش های جریان به مقدار Tp نزدیک بود ، پس جریان باید به صورت ناپایدار متوسط ​​با درجه ناپایداری فزاینده مشخص شود.

به عنوان نمونه ای از استفاده احتمالی زمان مشخصه پیشنهادی برای ارزیابی ، جریان گاز در کانال های خروجی موتورهای احتراق داخلی پیستون در نظر گرفته شده است. ابتدا اجازه دهید به شکل 17 بپردازیم ، که وابستگی های دبی wx را از زاویه چرخش میل لنگ φ نشان می دهد (شکل 17 ، a) و زمان t (شکل 17 ، b). این وابستگی ها در مدل فیزیکی موتور احتراق داخلی تک سیلندر با ابعاد 8.2 / 7.1 بدست آمده است. از شکل می توان دریافت که نمایش وابستگی wx = f (ф) بسیار آموزنده نیست ، زیرا به درستی منعکس نمی شود نهاد فیزیکیفرآیندهای رخ داده در کانال اگزوز. اما این نمودارها معمولاً در زمینه موتور سازی ارائه می شوند. به نظر ما استفاده از وابستگی های زمانی wx = / (t) برای تجزیه و تحلیل درست تر است.

اجازه دهید وابستگی wx = / (t) را برای n = 1500 دقیقه "1 تجزیه و تحلیل کنیم (شکل 18). همانطور که مشاهده می کنید ، در یک سرعت میل لنگ مشخص ، مدت کل فرایند اگزوز 27.1 میلی ثانیه است. فرایند هیدرودینامیکی گذرا در کانال اگزوز پس از باز شدن دریچه اگزوز آغاز می شود. در این حالت ، می توان پویاترین بخش صعود را جدا کرد (فاصله زمانی که در آن افزایش شدید سرعت جریان اتفاق می افتد) ، که مدت زمان آن 6.3 است ms. پس از آن ، افزایش سرعت جریان با کاهش آن جایگزین می شود سیستم هیدرولیکزمان استراحت 115-120 میلی ثانیه است ، یعنی بسیار بیشتر از مدت زمان بخش صعود. بنابراین ، باید در نظر گرفت که ابتدای انتشار (بخش افزایش) با درجه بالایی از عدم ایستایی اتفاق می افتد. 540 f ، درجه PKV 7 a)

گاز از یک شبکه مشترک از طریق خط لوله ای که بر روی آن فشار سنج 1 برای کنترل فشار در شبکه و دریچه 2 برای تنظیم سرعت جریان تأمین می شود. گاز به یک مخزن گیرنده 3 با حجم 0.04 متر مکعب خورانده می شود ؛ یک رنده مساوی 4 در آن قرار داده می شود تا ضربان های فشار را خیس کند. از مخزن گیرنده 3 ، گاز از طریق خط لوله به محفظه انفجار سیلندر 5 منتقل می شد که در آن لانه زنبوری 6 نصب شده بود. لانه زنبوری یک شبکه نازک بود و برای خنثی کردن ضربان های فشار باقی مانده در نظر گرفته شده بود. محفظه انفجار سیلندر 5 به بلوک سیلندر 8 متصل شد ، در حالی که حفره داخلی محفظه انفجار سیلندر با حفره داخلی سر سیلندر همسو بود.

پس از باز کردن دریچه خروجی 7 ، گاز محفظه شبیه سازی از طریق کانال خروجی 9 به کانال اندازه گیری 10 خارج می شود.

شکل 20 با جزئیات بیشتری پیکربندی مجرای خروجی تنظیم آزمایشی را نشان می دهد که محل سنسورهای فشار و پروب های باد سنج سیم گرم را نشان می دهد.

به دلیل محدود بودن اطلاعات در مورد پویایی فرایند اگزوز ، یک کانال اگزوز مستقیم کلاسیک با مقطع دایره ای به عنوان پایه اولیه هندسی انتخاب شد: یک لوله اگزوز آزمایشی 4 به سر سیلندر 2 روی گل میخ ها متصل شد ، طول لوله 400 میلی متر و قطر آن 30 میلی متر بود. برای نصب سنسورهای فشار 5 و سنسور بادسنج سیم گرم 6 ، سه سوراخ در لوله به ترتیب 20/140 و 340 میلی متر در فاصله L1 ، Lr و Lb ایجاد شده است (شکل 20).

شکل 20 - پیکربندی کانال خروجی تنظیم آزمایشی و محل حسگرها: 1 - سیلندر - محفظه انفجار ؛ 2 - سر سیلندر ؛ 3 - دریچه اگزوز ؛ 4 - لوله خروجی آزمایشگاهی ؛ 5 - سنسور فشار 6 - سنسور باد سنج سیم گرم برای اندازه گیری سرعت جریان ؛ L طول لوله خروجی است. Ц_3- فاصله تا مکانهای نصب سنسور باد سنج سیم گرم از پنجره خروجی

سیستم اندازه گیری نصب امکان تعیین: زاویه چرخش جریان و فرکانس چرخش میل لنگ ، سرعت جریان آنی ، ضریب انتقال حرارت آنی و فشار جریان اضافی را فراهم می کند. روشهای تعیین این پارامترها در زیر شرح داده شده است. 2.3 اندازه گیری زاویه چرخش و سرعت میل بادامک

برای تعیین سرعت چرخش و زاویه چرخش جریان میل بادامک و همچنین لحظه قرار گرفتن پیستون در مراکز مرده بالا و پایین ، از یک سنسور دور سنج استفاده شده است که نمودار نصب آن در شکل 21 نشان داده شده است ، پارامترهای فوق هنگام مطالعه فرایندهای دینامیکی در موتور احتراق داخلی باید به طور منحصر به فرد تعیین شوند ... چهار

سنسور دور سنج از یک دیسک دندانه دار 7 تشکیل شده بود که فقط دو دندان در مقابل یکدیگر بود. دیسک 1 بر روی شافت موتور الکتریکی 4 نصب شده است به طوری که یکی از دندانه های دیسک مطابق با موقعیت پیستون در مرکز مرده بالا است و دیگری به ترتیب در مرکز مرده پایین قرار دارد و به آن متصل است شافت با استفاده از کلاچ 3. شافت موتور الکتریکی و میل بادامک موتور پیستون توسط یک محرک تسمه بهم متصل می شدند.

وقتی یکی از دندان ها از نزدیک سنسور استقرایی 4 عبور می کند ، روی سه پایه 5 ثابت است ، یک پالس ولتاژ در خروجی سنسور القایی ایجاد می شود. با این پالس ها می توان موقعیت فعلی میل بادامک را تعیین کرد و موقعیت پیستون را نیز بر این اساس تعیین کرد. برای اینکه سیگنالهای مربوط به BDC و TDC متفاوت باشند ، دندانها از نظر پیکربندی متفاوت از یکدیگر ساخته می شوند ، به همین دلیل سیگنالهای خروجی از سنسور القایی دامنه های مختلفی دارند. سیگنال دریافت شده در خروجی از سنسور القایی در شکل 22 نشان داده شده است: یک پالس ولتاژ با دامنه کمتر مربوط به موقعیت پیستون در TDC است و یک پالس با دامنه بالاتر مربوط به موقعیت در BDC است.

دینامیک گاز و ویژگی های جریان فرآیند انتشار موتور احتراق داخلی پیستون سوپرشارژ

در ادبیات کلاسیک در مورد نظریه فرایندهای کار و طراحی موتورهای احتراق داخلی ، توربوشارژر به طور کلی به عنوان بیشترین در نظر گرفته می شود روش موثرتقویت موتور ، با افزایش میزان ورود هوا به سیلندرهای موتور.

لازم به ذکر است که منابع ادبی به ندرت تأثیر توربو کمپرسور را بر خصوصیات پویا و حرارتی فیزیکی جریان گاز در خط لوله اگزوز در نظر می گیرند. اساساً ، در ادبیات ، توربین یک توربوشارژر با ساده سازی در نظر گرفته شده است ، به عنوان عنصری از سیستم تبادل گاز ، که مقاومت هیدرولیکی را بر روی جریان گازهای خروجی از سیلندرها اعمال می کند. با این حال ، بدیهی است که توربین توربوشارژر نقش مهمی در تشکیل جریان گاز خروجی دارد و تأثیر قابل توجهی بر خصوصیات هیدرودینامیکی و ترموفیزیکی جریان دارد. در این بخش نتایج مطالعه تأثیر توربین شارژر توربو بر خصوصیات هیدرودینامیکی و ترموفیزیکی جریان گاز در لوله اگزوز موتور پیستونی مورد بحث قرار می گیرد.

این تحقیق در مورد یک آزمایش آزمایشی انجام شد که قبلاً در فصل دوم توضیح داده شد ، تغییر اصلی نصب توربوشارژر از نوع TKR-6 با توربین محوری شعاعی است (شکل 47 و 48).

در ارتباط با تأثیر فشار گازهای خروجی در لوله خروجی بر روند کار توربین ، قوانین تغییر در این شاخص به طور گسترده ای مورد مطالعه قرار گرفته است. فشرده شده

نصب توربین توربوشارژر در لوله اگزوز تأثیر زیادی در فشار و میزان جریان در لوله اگزوز دارد که به وضوح از نمودار فشار و میزان جریان در لوله اگزوز با یک توربوشارژر در مقابل زاویه میل لنگ دیده می شود ( شکل 49 و 50) با مقایسه این وابستگی ها با وابستگی های مشابه برای خط لوله اگزوز بدون توربوشارژر در شرایط مشابه ، می توان دریافت که نصب توربین شارژر توربو در خط لوله اگزوز منجر به تعداد زیادی ضربان در کل ضربه اگزوز می شود که ناشی از عملکرد عناصر تیغه (نازل و پروانه) توربین. شکل 48 - نمای کلی نصب با توربوشارژر

یکی دیگر از ویژگی های مشخصه این وابستگی ها ، افزایش قابل توجه دامنه نوسانات فشار و کاهش چشمگیر دامنه نوسانات سرعت در مقایسه با اجرای سیستم اگزوز بدون توربوشارژر است. به عنوان مثال ، در سرعت میل لنگ 1500 دور در دقیقه و فشار بیش از حد اولیه در سیلندر 100 کیلو پاسکال ، حداکثر فشار گاز در خط لوله با توربوشارژر 2 برابر بیشتر است و سرعت 4.5 برابر کمتر از خط لوله بدون توربوشارژر است کاهش سرعت در لوله اگزوز به دلیل مقاومت ایجاد شده توسط توربین ایجاد می شود. لازم به ذکر است که حداکثر فشار در لوله با توربوشارژر از حداکثر فشار در خط لوله بدون توربوشارژر تا 50 درجه جبران می شود چرخش میل لنگ.

وابستگی محلی فشار (1X = 140 میلی متر) بیش از حد рх و سرعت جریان wx در لوله اگزوز مقطع دایره ای موتور احتراق داخلی پیستون با توربوشارژر در زاویه چرخش میل لنگ p در فشار بیش از حد اگزوز рb = 100 kPa برای سرعت های مختلف میل لنگ:

مشخص شده است که حداکثر سرعت جریان در خط خروجی با توربوشارژر کمتر از خط بدون آن است. همچنین لازم به ذکر است که در این حالت لحظه رسیدن به حداکثر مقدار دبی به سمت افزایش زاویه چرخش میل لنگ تغییر می کند ، که این برای تمام حالت های نصب نصب است. در مورد توربوشارژر ، موج دار شدن سرعت در سرعت پایین میل لنگ بارزتر است ، این مورد بدون توربوشارژر نیز وجود دارد.

ویژگی های مشابه مشخصه وابستگی px = f (p) است.

لازم به ذکر است که پس از بسته شدن شیر خروجی ، سرعت گاز در خط لوله در همه حالت ها به صفر نمی رسد. نصب توربین شارژر توربو در خط لوله اگزوز منجر به هموار سازی ضربان های سرعت جریان در همه حالت های کار (به ویژه در فشار بیش از حد اولیه 100 کیلو پاسکال) ، هم در زمان تخلیه اگزوز و هم پس از پایان آن می شود.

همچنین لازم به ذکر است که در یک خط لوله با توربوشارژر ، شدت میرایی نوسانات فشار جریان پس از بستن شیر خروجی بیش از بدون توربوشارژر است.

باید فرض شود که تغییر در مشخصات دینامیکی گاز جریان توصیف شده در بالا هنگام نصب توربو کمپرسور در خط لوله خروجی توربین ، ناشی از بازسازی جریان در کانال اگزوز است ، که ناگزیر باید منجر به تغییر در ترموفیزیک شود. مشخصات فرآیند اگزوز.

به طور کلی ، وابستگی های تغییر فشار در خط لوله در یک موتور احتراق داخلی سوپرشارژ با آنچه که قبلا بدست آمده مطابقت خوبی دارد.

شکل 53 نمودارهای وابستگی را نشان می دهد جریان جرم G از طریق لوله اگزوز از سرعت میل لنگ n در مقادیر مختلف pb فشار بیش از حد و تنظیمات سیستم اگزوز (با و بدون توربوشارژر). این نمودارها با استفاده از تکنیک شرح داده شده در به دست آمده اند.

از نمودارهای نشان داده شده در شکل 53 ، می توان دریافت که برای تمام مقادیر فشار اولیه ، سرعت جریان جرم G گاز در خط لوله خروجی تقریباً یکسان است ، چه با TK و چه بدون آن.

در برخی از حالتهای عملیاتی نصب ، اختلاف در مشخصات جریان کمی بیشتر از خطای سیستماتیک است که برای تعیین سرعت جریان جرم تقریباً 8-10٪ است. 0.0145 G. کیلوگرم در ثانیه

برای لوله با مقطع مربع

سیستم تخلیه اگزوز به شرح زیر عمل می کند. گازهای خروجی از سیلندر موتور به داخل کانال در سر سیلندر 7 وارد می شوند ، از آنجا به مانیفولد اگزوز منتقل می شوند. 2 لوله خروجی 4 در منیفولد اگزوز 2 نصب شده است ، که هوا از طریق یک الکتریکی به آن تأمین می شود. شیر پنوماتیک 5. این طرح به شما امکان می دهد یک منطقه خلا vac بلافاصله در پشت کانال در سر سیلندر ایجاد کنید.

برای اینکه لوله بیرون انداز مقاومت هیدرولیکی قابل توجهی در منیفولد خروجی ایجاد نکند ، قطر آن نباید از 1/10 قطر این منیفولد بیشتر شود. این امر نیز ضروری است تا حالت بحرانی در منیفولد اگزوز ایجاد نشود و پدیده مسدود کردن اجکتور رخ ندهد. موقعیت محور لوله دفع نسبت به محور منیفولد اگزوز (خارج از مرکز) بسته به پیکربندی خاص سیستم اگزوز و حالت عملکرد موتور انتخاب می شود. در این حالت ، معیار کارایی درجه تمیز کردن سیلندر از گازهای خروجی است.

آزمایشات جستجو نشان داده است که خلا ((فشار استاتیکی) ایجاد شده در منیفولد اگزوز 2 با استفاده از لوله خارج 4 باید حداقل 5 کیلو پاسکال باشد. در غیر این صورت ، تساوی ناکافی جریان ضربان دار اتفاق می افتد. این می تواند باعث تشکیل جریان معکوس در کانال شود ، که منجر به کاهش بازده تصفیه سیلندر و در نتیجه کاهش قدرت موتور می شود. واحد کنترل الکترونیکی موتور 6 بسته به دور موتور باید عملکرد شیر الکترو پنوماتیک را تنظیم کند. برای افزایش اثر دفع ، می توان یک نازل زیر صوتی را در انتهای خروجی لوله خروجی 4 نصب کرد.

معلوم شد که حداکثر مقادیر دبی در کانال خروجی با دفع مداوم بسیار بالاتر از آن است (تا 35). بعلاوه ، پس از بستن دریچه خروجی در مجرای خروجی دافع ، سرعت خروج کندتر از کانال معمولی کاهش می یابد ، که این امر نشان دهنده تداوم تصفیه گازهای خروجی از مجرا است.

شکل 63 وابستگی های میزان جریان حجمی محلی Vx از طریق کانال های خروجی از طرح های مختلف بر روی سرعت چرخش میل لنگ را نشان می دهد. آنها نشان می دهد که در کل دامنه بررسی شده فرکانس چرخش میل لنگ با بیرون انداختن ثابت ، میزان جریان گاز حجمی از طریق سیستم اگزوز افزایش می یابد ، که باید منجر به تمیز کردن بهتر سیلندرها از گازهای خروجی و افزایش قدرت موتور شود.

بنابراین ، مطالعه نشان داد که استفاده از اثر دفع مداوم در سیستم اگزوز موتور احتراق داخلی پیستون باعث بهبود تمیز کردن گاز سیلندر در مقایسه با سیستم های سنتی به دلیل تثبیت جریان در سیستم اگزوز می شود.

تفاوت اساسی این روش با روش میرایی تپش های جریان در کانال خروجی یک موتور احتراق داخلی پیستون با استفاده از اثر بیرون انداختن ثابت این است که هوا فقط از طریق جریان خروجی از طریق لوله تخلیه به کانال خروجی تأمین می شود. این را می توان با تنظیم انجام داد واحد الکترونیکیکنترل موتور یا استفاده از واحد کنترل ویژه ای که نمودار آن در شکل 66 نشان داده شده است.

این طرح که توسط نویسنده تهیه شده است (شکل 64) در صورت عدم امکان کنترل کنترل روند خروج با استفاده از واحد کنترل موتور استفاده می شود. اصل عملکرد چنین طرحی به شرح زیر است: آهن رباهای ویژه ای باید روی چرخ دنده موتور یا روی قرقره میل بادامک نصب شوند که موقعیت آن با لحظات باز و بسته شدن دریچه های خروجی موتور مطابقت داشته باشد. آهن ربا باید در قطب های مختلف نسبت به سنسور هال 7 دو قطبی نصب شود که به نوبه خود باید در مجاورت بلافاصله آهن ربا باشد. با عبور از کنار سنسور ، آهنربایی که با توجه به لحظه باز کردن دریچه های خروجی نصب شده است ، باعث ایجاد یک فشار الکتریکی کوچک می شود که توسط واحد تقویت سیگنال 5 تقویت می شود و به شیر الکترو پنوماتیک تغذیه می شود ، که منجر می شود به لیدهای 2 و 4 واحد کنترل متصل می شوند ، پس از آن باز می شود و تأمین هوا آغاز می شود ... وقتی آهنربای دوم از نزدیک سنسور 7 عبور می کند ، رخ می دهد و پس از آن شیر الکترو پنوماتیک بسته می شود.

بیایید به داده های تجربی که در محدوده فرکانس چرخش میل لنگ n از 600 تا 3000 دقیقه "1 در فشارهای مختلف ثابت اضافی pb در خروجی (از 0.5 تا 200 کیلو پاسکال) بدست آمده است ، بپردازیم. در آزمایشات ، هوای فشرده با دمای 22-24 درجه سانتیگراد از خط کارخانه به لوله بیرون انداخته می شد و خلا (فشار استاتیک) پشت لوله تخلیه در سیستم اگزوز 5 کیلو پاسکال بود.

شکل 65 نمودارهای وابستگی فشار محلی px (Y = 140 میلی متر) و میزان جریان wx در لوله اگزوز مقطع دایره ای موتور احتراق داخلی پیستون با بیرون انداختن دوره ای از زاویه چرخش میل لنگ p را در نشان می دهد فشار بیش از حد pb اگزوز = 100 کیلو پاسکال برای فرکانس های مختلف چرخش میل لنگ ...

از این نمودارها می توان فهمید که در کل چرخه انتشار نوسان وجود دارد فشار مطلقدر دستگاه اگزوز ، حداکثر مقادیر نوسانات فشار به 15 کیلو پاسکال می رسد و حداقل آن به خلا 9 9 کیلو پاسکال می رسد. سپس ، همانند دستگاه اگزوز کلاسیک از سطح مقطع دایره ای ، این شاخص ها به ترتیب برابر با 5/13 kPa و 5 kPa هستند. لازم به ذکر است که حداکثر مقدار فشار در سرعت چرخش میل لنگ 1500 دقیقه "1 مشاهده می شود ، در سایر حالت های عملکرد موتور ، نوسانات فشار به چنین مقادیری نمی رسند. یادآوری می شود که در لوله اصلی مقطع دایره ، یکنواخت افزایش دامنه نوسانات فشار بسته به افزایش فرکانس چرخش میل لنگ مشاهده شد.

از نمودارهای وابستگی سرعت جریان گاز محلی w به زاویه چرخش میل لنگ ، می توان دریافت که مقادیر سرعت محلی در طول ضربه اگزوز در کانال با استفاده از اثر دفع دوره ای بیشتر است در کانال کلاسیک با سطح مقطع دایره ای در تمام حالت های عملکرد موتور. این نشان دهنده تمیز کردن بهتر دهانه خروجی است.

شکل 66 نمودارهای مقایسه وابستگی های سرعت جریان حجمی گاز به سرعت میل لنگ را در یک خط لوله مقطع دایره ای بدون بیرون انداختن و یک خط لوله مقطع دایره ای با بیرون انداختن دوره ای در فشارهای مختلف مختلف در ورودی به کانال اگزوز نشان می دهد.