Vjerojatno je vrijedno detaljnije govoriti o ispušnim sustavima motora s unutarnjim izgaranjem općenito, kako bismo naučili kako odvojiti "muhe od kotleta" u ovom teško razumljivom području. Nije jednostavno s gledišta fizičkih procesa koji se događaju u prigušivaču nakon što je motor već završio sljedeći radni ciklus i, čini se, odradio svoj posao.
Zatim ćemo se usredotočiti na model dvotaktni motori, ali sva obrazloženja vrijedi za četverotaktne motore, i za motore "nemodelne" kubične zapremine.
Podsjetim da nije svaki auspuh put motora s unutarnjim izgaranjem, čak i u rezonantnom krugu, može osigurati povećanje snage ili zakretnog momenta motora, kao i smanjiti njegovu razinu buke. Uglavnom, to su dva međusobno isključiva zahtjeva, a zadatak dizajnera ispušnog sustava obično se svodi na pronalaženje kompromisa između buke motora s unutarnjim izgaranjem i njegove snage u određenom načinu rada.
To je zbog nekoliko čimbenika. Razmotrimo "idealan" motor, u kojem su unutarnji gubici energije zbog trenja klizanja čvorova jednaki nuli. Također, nećemo uzeti u obzir gubitke u kotrljajućim ležajevima i gubitke koji su neizbježni tijekom unutarnjih plinodinamičkih procesa (usisavanje i ispuhivanje). Kao rezultat toga, sva energija oslobođena tijekom izgaranja mješavine goriva će se potrošiti na:
1) koristan rad propelera modela (propelera, kotača itd. Nećemo razmatrati učinkovitost ovih jedinica, ovo je zasebna tema).
2) gubici koji nastaju tijekom druge cikličke faze procesa ICE operacija- ispuh.
Gubici ispušnih plinova vrijedi detaljnije razmotriti. Dopustite da naglasim da ne govorimo o ciklusu "radnog takta" (složili smo se da je motor idealan "u sebi"), već o gubicima zbog "guranja" produkata izgaranja mješavine goriva iz motora u motor. atmosfera. Određeni su uglavnom dinamičkim otporom samog ispušnog trakta - svega što je pričvršćeno na kućište motora. Od ulaza do izlaza "prigušivača". Nadajmo se da nema potrebe uvjeravati ikoga da što je manji otpor kanala kroz koje plinovi "napuštaju" motor, to će se na to morati uložiti manje truda, a proces "odvajanja plina" brži. mjesto.
Očito je da je faza ispuha ICE glavna u procesu stvaranja buke (zaboravit ćemo na buku koja nastaje tijekom usisavanja i izgaranja goriva u cilindru, kao i na mehaničku buku od rada mehanizma - idealan ICE jednostavno ne može imati mehaničku buku). Logično je pretpostaviti da će u ovoj aproksimaciji ukupna učinkovitost motora s unutarnjim izgaranjem biti određena omjerom između korisnog rada i gubitaka ispušnih plinova. Sukladno tome, smanjenje gubitaka ispušnih plinova povećat će učinkovitost motora.
Gdje se troši ispušna energija? Naravno, pretvara se u akustične vibracije. okoliš(atmosfera), tj. u buku (naravno, zagrijava se i okolni prostor, ali o tome ćemo za sada prešutjeti). Mjesto nastanka ove buke je usjek ispušnog prozora motora, gdje dolazi do naglog širenja ispušnih plinova što inicira akustične valove. Fizika ovog procesa je vrlo jednostavna: u trenutku otvaranja ispušnog prozora u malom volumenu cilindra nalazi se veliki dio komprimiranih plinovitih ostataka produkata izgaranja goriva, koji se brzo i naglo širi pri ulasku u okolni prostor, dok dolazi do plinskodinamičkog šoka, izazivajući naknadno prigušivanje akustičnih vibracija u zraku (sjetite se pucanja kad otčepite bocu šampanjca). Da bi se smanjio ovaj pamuk, dovoljno je povećati vrijeme za istjecanje komprimiranih plinova iz cilindra (boce), ograničavajući dio ispušnog prozora (glatko otvaranje čepa). Ali ova metoda smanjenja buke nije prihvatljiva za pravi motor, u kojem, kao što znamo, snaga izravno ovisi o revolucijama, dakle - o brzini svih procesa koji su u tijeku.
Buku ispušnih plinova možete smanjiti na drugi način: nemojte ograničavati površinu poprečnog presjeka ispušnog prozora i vrijeme isteka ispušni plinovi, ali ograničiti brzinu njihovog širenja već u atmosferi. I takva metoda je pronađena.
Još 30-ih godina prošlog stoljeća, sportski motocikli i automobili počeli su biti opremljeni svojevrsnim suženim ispušne cijevi s malim kutom otvaranja. Ovi prigušivači se nazivaju "megafoni". Oni su neznatno smanjili razinu buke ispušnih plinova motora s unutarnjim izgaranjem, au nekim slučajevima omogućili, također neznatno, povećanje snage motora poboljšanjem čišćenja cilindra od ostataka ispušnih plinova zbog inercije plinskog stupca koji se kreće unutar konusna ispušna cijev.
Proračuni i praktični eksperimenti pokazali su da je optimalni kut otvaranja megafona blizu 12-15 stupnjeva. U principu, ako napravite megafon s takvim kutom otvaranja vrlo velike duljine, on će biti prilično učinkovit u prigušivanju buke motora, gotovo bez smanjenja njegove snage, ali u praksi takvi dizajni nisu izvedljivi zbog očitih nedostataka u dizajnu i ograničenja.
Drugi način za smanjenje ICE buke je minimiziranje pulsiranja ispušnih plinova na izlazu iz ispušnog sustava. U tu svrhu, ispušni plinovi se ne pretvaraju izravno u atmosferu, već u srednji prijemnik dovoljnog volumena (idealno, najmanje 20 puta veći od radnog volumena cilindra), nakon čega slijedi ispuštanje plinova kroz relativno mali otvor, čija površina može biti nekoliko puta manja od površine ispušnog prozora. Takvi sustavi izglađuju pulsirajuću prirodu kretanja mješavine plinova na izlazu iz motora, pretvarajući ga u gotovo jednoliko progresivno kretanje na izlazu iz prigušivača.
Podsjetim da je trenutno riječ o sustavima za prigušivanje koji ne povećavaju plinodinamički otpor na ispušne plinove. Stoga se neću doticati raznoraznih trikova poput metalnih rešetki unutar komore za zaglavljivanje, perforiranih pregrada i cijevi, koje, naravno, mogu smanjiti buku motora, ali na račun njegove snage.
Sljedeći korak u razvoju prigušivača bili su sustavi koji se sastoje od raznih kombinacija gore opisanih metoda za suzbijanje buke. Odmah ću reći da su većinom daleko od idealnog, tk. na ovaj ili onaj stupanj povećavaju plinodinamički otpor ispušnog trakta, što definitivno dovodi do smanjenja snage motora koja se prenosi na propeler.
//
Stranica: (1)
2 3 4 ... 6 "
UDK 621.436
UTJECAJ AERODINAMIČKOG OTPORA ULAZNIH I IZPUŠNIH SUSTAVA AUTOMOBILA NA PROCESE IZMJENE PLINOVA
L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin, Yu.M. Brodov, N.I. Grigorijev
U radu su prikazani rezultati eksperimentalnog istraživanja učinka aerodinamičkog otpora usisnog i ispušnog sustava. klipni motori na procese izmjene plinova. Eksperimenti su provedeni na modelima u punoj mjeri jednocilindričnog motora s unutarnjim izgaranjem. Opisana je postavka i eksperimentalna tehnika. Prikazane su ovisnosti promjene trenutne brzine i tlaka strujanja u plinsko-zračnim kanalima motora o kutu rotacije radilice. Podaci dobiveni različitim unosom i ispušni sustavi te različite frekvencije vrtnje radilice. Na temelju dobivenih podataka doneseni su zaključci o dinamičkim značajkama procesa izmjene plina u motoru na at različitim uvjetima... Pokazano je da korištenje prigušivača buke uglađuje pulsacije protoka i mijenja karakteristike protoka.
Ključne riječi: klipni motor, procesi izmjene plinova, dinamika procesa, pulsiranje brzine i tlaka, prigušivač buke.
Uvod
Za usisne i ispušne sustave klipnih motora unutarnje izgaranje nameće se niz zahtjeva, među kojima su glavni maksimalno smanjenje aerodinamičke buke i minimalni aerodinamički otpor. Oba ova pokazatelja određuju se u odnosu između dizajna filtarskog elementa, usisnog i ispušnog prigušivača, katalitičkih pretvarača, prisutnosti tlaka (kompresor i/ili turbopunjač), kao i konfiguracije usisnog i ispušnog cjevovoda i priroda toka u njima. Istodobno, praktički nema podataka o utjecaju dodatnih elemenata usisnog i ispušnog sustava (filteri, prigušivači, turbopunjači) na plinsku dinamiku protoka u njima.
U ovom su članku prikazani rezultati istraživanja utjecaja aerodinamičkog otpora usisnog i ispušnog sustava na procese izmjene plinova u odnosu na klipni motor dimenzija 8,2 / 7,1.
Eksperimentalna postavka
i sustav prikupljanja podataka
Studije utjecaja aerodinamičkog otpora plinsko-zračnih sustava na procese izmjene plinova u klipnim motorima s unutarnjim izgaranjem provedene su na modelu punog mjerila jednocilindričnog 8.2/7.1 motora koji se pokreće u rotaciju. asinkroni motor, čija je frekvencija vrtnje radilice regulirana u rasponu n = 600-3000 min1 s točnošću od ± 0,1%. Eksperimentalna postavka je detaljnije opisana u.
Na sl. 1 i 2 prikazuju konfiguracije i geometrijske dimenzije ulazni i izlazni trakt eksperimentalne postavke, kao i mjesto ugradnje senzora za mjerenje trenutnog
vrijednosti Prosječna brzina i tlak strujanja zraka.
Za mjerenje trenutnih vrijednosti tlaka u protoku (statičkom) u kanalu px korišten je senzor tlaka £ -10 tvrtke WIKA, čija je brzina manja od 1 ms. Maksimalna relativna srednja kvadratna pogreška mjerenja tlaka bila je ± 0,25%.
Za određivanje trenutne prosječne brzine strujanja zraka wx preko poprečnog presjeka kanala korišteni su anemometri s vrućom žicom s konstantnom temperaturom originalnog dizajna, čiji je osjetljivi element bila nihromska nit promjera 5 μm i duljine 5 mm. Maksimalna relativna srednja kvadratna pogreška pri mjerenju brzine wh iznosila je ± 2,9%.
Mjerenje brzine vrtnje radilice provedeno je pomoću brojača okretomjera, koji se sastoji od zupčastog diska postavljenog na radilica, i induktivni senzor. Senzor je generirao impuls napona s frekvencijom proporcionalnom brzini vrtnje osovine. Iz tih impulsa zabilježena je frekvencija vrtnje, određen položaj radilice (kut φ) i trenutak kada je klip prošao TDC i BDC.
Signali sa svih senzora dovedeni su u analogno-digitalni pretvarač i prebačeni na osobno računalo radi daljnje obrade.
Prije pokusa provedena je statička i dinamička kalibracija mjernog sustava u cjelini, koja je pokazala brzinu potrebnu za proučavanje dinamike plinodinamičkih procesa u usisnom i ispušnom sustavu klipnih motora. Ukupna efektivna pogreška eksperimenata na učinak aerodinamičkog otpora plin-zrak ICE sustavi na procese izmjene plinova iznosio je ± 3,4%.
Riža. 1. Konfiguracija i geometrijske dimenzije ulaznog trakta eksperimentalne postavke: 1 - glava cilindra; 2 - ulazna cijev; 3 - mjerna cijev; 4 - senzori anemometra s vrućom žicom za mjerenje brzine protoka zraka; 5 - senzori tlaka
Riža. 2. Konfiguracija i geometrijske dimenzije ispušnog trakta eksperimentalne postavke: 1 - glava cilindra; 2 - radno područje - ispušna cijev; 3 - senzori tlaka; 4 - senzori anemometra s vrućom žicom
Proučavan je utjecaj dodatnih elemenata na plinsku dinamiku usisnih i ispušnih procesa pri različitim koeficijentima otpora sustava. Otpori su stvoreni korištenjem raznih usisnih i ispušnih filtara. Dakle, kao jedan od njih, korišten je standardni automobilski filtar zraka s koeficijentom otpora od 7,5. Kao drugi filtarski element odabran je filtar od tkanine s koeficijentom otpora 32. Koeficijent otpora određen je eksperimentalno statičkim puhanjem u laboratorijskim uvjetima. Studije su također provedene bez filtera.
Utjecaj aerodinamičkog otpora na proces usisavanja
Na sl. 3 i 4 prikazane su ovisnosti brzine protoka zraka i tlaka rh u usisnom kanalu.
le od kuta rotacije radilice f pri različitim brzinama i pri korištenju različitih usisnih filtara.
Utvrđeno je da su u oba slučaja (sa i bez prigušivača) pulsacije tlaka i protoka zraka najizraženije pri visokim frekvencijama vrtnje radilice. Istodobno, u usisnom kanalu s prigušivačem, vrijednosti maksimalna brzina protok zraka je, očekivano, manji nego u kanalu bez njega. Najviše
m> x, m/s 100
Otkriće 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111 o
EGptskog ventila 1 111 II tipa. [Pokriti. ... 3
§ R * ■ -1 * £ l R- k
// 11 “Y’ \ 11 I III 1
540 (r.graE.p.c.i. 720 VMT NMT
1 1 Otvaranje -gbptskog-! ventil A l 1 D 1 1 1 Zatvoren ^
1 dh \. bptsknoeo ventil "X 1 1
| | A J __ 1 \ __ MJ \ y T -1 1 \ K / \ 1 ^ V / \ / \ "F) y /. \ / L / L" Pch -o 1 \ __ V / -
1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1
540 (r.graO.p.k. L. 720 VMT nmt
Riža. 3. Ovisnost brzine zraka wh u usisnom kanalu o kutu rotacije radilice φ pri različitim brzinama vrtnje radilice i različitih filtarskih elemenata: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtera; 2 - standardni filter zraka; 3 - filter od tkanine
Riža. 4. Ovisnost tlaka px u usisnom kanalu o kutu rotacije radilice φ pri različitim brzinama vrtnje radilice i različitih filtarskih elemenata: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtera; 2 - standardni filter zraka; 3 - filter od tkanine
to se jasno očitovalo pri velikim brzinama radilice.
Nakon zatvaranja ulaznog ventila, tlak i brzina protoka zraka u kanalu u svim uvjetima ne postaju nula, ali se uočavaju neke fluktuacije (vidi slike 3 i 4), što je također tipično za ispušni proces (vidi dolje). U tom slučaju, ugradnja usisnog prigušivača dovodi do smanjenja pulsiranja tlaka i brzine protoka zraka u svim uvjetima kako tijekom procesa usisavanja tako i nakon zatvaranja usisnog ventila.
Utjecaj aerodinamike
otpornost na proces oslobađanja
Na sl. Na slikama 5 i 6 prikazane su ovisnosti brzine protoka zraka wx i tlaka px u ispušnom kanalu o kutu zakretanja radilice φ pri različitim brzinama vrtnje i pri korištenju različitih ispušnih filtara.
Istraživanja su provedena za različite brzine radilice (od 600 do 3000 min1) pri različitim nadtlacima na izlazu (od 0,5 do 2,0 bara) bez i ako je opremljen prigušivačem buke.
Utvrđeno je da su se u oba slučaja (sa i bez prigušivača) pulsacije protoka zraka najjasnije očitovale pri niskim frekvencijama vrtnje radilice. Istovremeno, u ispušnom kanalu s prigušivačem, vrijednosti maksimalnog protoka zraka ostaju na
otprilike isto kao i bez njega. Nakon zatvaranja ispušni ventil brzina strujanja zraka u kanalu u svim uvjetima ne postaje jednaka nuli, ali se uočavaju neke fluktuacije brzine (vidi sliku 5), što je također tipično za proces usisavanja (vidi gore). Istodobno, ugradnja prigušivača na ispuh dovodi do značajnog povećanja pulsiranja brzine protoka zraka u svim uvjetima (osobito pri pb = 2,0 bara) kako tijekom ispušnog procesa tako i nakon zatvaranja ispušnog ventila.
Treba napomenuti suprotan učinak aerodinamičkog otpora na karakteristike procesa usisavanja u motor s unutarnjim izgaranjem, pri čemu se pri korištenju zračni filter pulsirajući učinci tijekom usisavanja i nakon zatvaranja usisnog ventila bili su prisutni, ali su se raspadali očito brže nego bez njega. Istovremeno, prisutnost filtera u usisnom sustavu dovela je do smanjenja maksimalnog protoka zraka i slabljenja dinamike procesa, što se dobro slaže s prethodno dobivenim rezultatima u radu.
Povećanje aerodinamičkog otpora ispušnog sustava dovodi do blagog povećanja maksimalni pritisci u procesu oslobađanja, kao i pomicanje vrhova izvan TDC. Može se primijetiti da ugradnja ispušnog prigušivača dovodi do smanjenja pulsiranja tlaka protoka zraka u svim uvjetima kako tijekom ispušnog procesa tako i nakon zatvaranja ispušnog ventila.
s. m / s 118 100 46 16
1 1 k. T "AAí k t 1 Zatvaranje ventila MpTsskiy
Otvaranje bankovnog računa |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1
"" "i | y i \ / ~ ^
540 (p, grab, p.c.i. 720 NMT VMT
Riža. 5. Ovisnost brzine zraka wh u ispušnom kanalu o kutu rotacije radilice φ pri različitim brzinama vrtnje radilice i različitih filtarskih elemenata: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtera; 2 - standardni filter zraka; 3 - filter od tkanine
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. ', i II 1 1
Otvaranje | Yyptskiy 1 íklapan L7 1 h í _ / 7 / ", G s 1 \ H
h- "1 1 1 1 1 í 1 L L _l / í í h / 1 1
540 (b, lijes, p.c. 6.720
Riža. 6. Ovisnost tlaka px u ispušnom kanalu o kutu rotacije radilice φ pri različitim brzinama vrtnje radilice i različitih filtarskih elemenata: a - n = 1500 min-1; b - 3000 min-1. 1 - bez filtera; 2 - standardni filter zraka; 3 - filter od tkanine
Na temelju obrade ovisnosti promjene brzine protoka za jedan ciklus izračunata je relativna promjena volumnog protoka zraka Q kroz ispušni kanal prilikom postavljanja prigušivača. Utvrđeno je da je pri niskim nadtlacima na izlazu (0,1 MPa) brzina protoka Q u ispušnom sustavu s prigušivačem manja nego u sustavu bez njega. Štoviše, ako je pri brzini radilice od 600 min-1 ova razlika iznosila približno 1,5% (što leži unutar pogreške), tada je kod n = 3000 min4 ta razlika dosegla 23%. Pokazano je da je za visoki nadtlak jednak 0,2 MPa uočena suprotna tendencija. Volumetrijski protok zraka kroz ispušni kanal s prigušivačem bio je veći nego u sustavu bez njega. Istodobno, pri malim brzinama vrtnje radilice taj višak je iznosio 20%, a pri n = 3000 min1 samo 5%. Prema autorima, ovaj se učinak može objasniti nekim izglađivanjem pulsiranja brzine protoka zraka u ispušnom sustavu u prisutnosti prigušivača buke.
Zaključak
Studija je pokazala da na proces usisavanja u klipnom motoru s unutarnjim izgaranjem značajno utječe aerodinamički otpor usisnog trakta:
Povećanje otpora filtarskog elementa izglađuje dinamiku procesa punjenja, ali u isto vrijeme smanjuje brzinu protoka zraka, što u skladu s tim smanjuje omjer punjenja;
Učinak filtera se povećava s povećanjem brzine radilice;
Postavljena je granična vrijednost koeficijenta otpora filtra (približno 50-55), nakon čega njegova vrijednost ne utječe na brzinu protoka.
Istodobno se pokazalo da aerodinamički otpor ispušnog sustava također značajno utječe na plinodinamičke i protočne karakteristike ispušnog procesa:
Povećanje hidrauličkog otpora ispušnog sustava u klipnom motoru s unutarnjim izgaranjem dovodi do povećanja pulsiranja brzine protoka zraka u ispušnom kanalu;
Pri niskom viškom tlaka na izlazu u sustavu s prigušivačem uočava se smanjenje volumnog protoka kroz ispušni kanal, dok se pri visokim pf, naprotiv, povećava u usporedbi s ispušnim sustavom bez prigušivača.
Tako se dobiveni rezultati mogu koristiti u inženjerskoj praksi kako bi se optimalno odabrale karakteristike usisnih i ispušnih prigušivača buke, što može imati pozitivan učinak.
značajan utjecaj na punjenje cilindra svježim punjenjem (omjer punjenja) i kvalitetu čišćenja cilindra motora od ispušnih plinova (omjer zaostalih plinova) pri određenim brzinama rada klipnih motora s unutarnjim izgaranjem.
Književnost
1. Draganov, B.Kh. Projektiranje ulaznih i izlaznih kanala motora s unutarnjim izgaranjem / B.Kh. Draganov, M.G. Kruglov, V.S. Obukhova. - Kijev: Vischa škola. Glavna izdavačka kuća, 1987.-175 str.
2. Motori s unutarnjim izgaranjem. Za 3 kn. Knjiga. 1: Teorija radnih procesa: udžbenik. / V.N. Lu-kanin, K.A. Morozov, A.S. Khachiyan i drugi; izd. V.N. Lukanin. - M .: Više. shk., 1995.-- 368 str.
3. Šaroglazov, B.A. Motori s unutarnjim izgaranjem: teorija, modeliranje i proračun procesa: udžbenik. na kolegiju "Teorija radnih procesa i modeliranje procesa u motorima s unutarnjim izgaranjem" / B.A. Šaroglazov, M.F. Farafontov, V.V. Klementjev; izd. poštovan aktivan Znanost Ruske Federacije B.A. Šaroglazova. - Čeljabinsk: SUSU, 2010. -382 str.
4. Suvremeni pristupi izradi dizelskih motora za osobne i male automobile
Zovikov / A.D. Blinov, P.A. Golubev, Yu.E. Dragan i drugi; izd. V. S. Paponov i A. M. Mineeva. - M .: Istraživački centar "Inženjer", 2000. - 332 str.
5. Eksperimentalno proučavanje plinodinamičkih procesa u usisnom sustavu klipnog motora s unutarnjim izgaranjem. Zhilkin, L.V. Plotnikov, S.A. Korzh, I. D. Larionov // Dvigatelestroyeniye. - 2009. -Br. 1. - S. 24-27.
6. O promjeni plinske dinamike ispušnog procesa kod klipnih motora s unutarnjim izgaranjem pri ugradnji prigušivača. Plotnikov, B.P. Zhilkin, A.V. Krestovskikh, D.L. Padalyak // Bilten Akademije vojnih znanosti. -2011. - br. 2. - S. 267-270.
7. Pat. 81338 RU, IPC G01 P5 / 12. Termoanemometar stalne temperature / S.N. Plohov, L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin. - broj 2008135775/22; izjavio je 09/03/2008; publ. 10.03.2009., Bul. broj 7.
Korištenje rezonantnih ispušnih cijevi na modelima motora svih klasa može dramatično poboljšati sportske performanse natjecanja. Međutim, geometrijski parametri cijevi se u pravilu određuju metodom pokušaja i pogreške, budući da do sada nema jasnog razumijevanja i jasnog tumačenja procesa koji se odvijaju u tim plinodinamičkim uređajima. A u nekoliko izvora informacija o ovom pitanju daju se kontradiktorni zaključci koji imaju proizvoljno tumačenje.
Za detaljnu studiju procesa u podešenim ispušnim cijevima stvorena je posebna instalacija. Sastoji se od stalka za pokretanje motora, adaptera za motornu cijev s armaturom za uzorkovanje statičkog i dinamičkog tlaka, dva piezoelektrična senzora, dvosnopnog osciloskopa C1-99, kamere, rezonantne ispušne cijevi iz motora R-15 s "teleskop" i cijev domaće izrade s površinom za crnjenje i dodatnom toplinskom izolacijom.
Tlak u cijevima u ispušnom području određen je na sljedeći način: motor je doveden do rezonantne brzine (26000 o/min), podaci s piezoelektričnih senzora spojenih na armature za odvod tlaka prikazani su na osciloskopu, frekvencija sweep-a od koji je bio sinkroniziran s brojem okretaja motora, a oscilogram je snimljen na fotografskom filmu.
Nakon razvijanja filma u kontrastnom razvijaču, slika je prenesena na paus papir u mjerilu zaslona osciloskopa. Rezultati za cijev iz motora R-15 prikazani su na slici 1, a za domaću cijev s crnjenjem i dodatnom toplinskom izolacijom - na slici 2.
Na grafikonima:
R dyn - dinamički tlak, P st - statički tlak. OBO - otvaranje ispušnog prozora, BDC - donja mrtva točka, ZVO - zatvaranje ispušnog prozora.
Analiza krivulja otkriva raspodjelu tlaka na ulazu u rezonancijsku cijev u funkciji faze rotacije radilice. Povećanje dinamičkog tlaka od trenutka otvaranja ispušnog prozora s promjerom izlazne cijevi od 5 mm događa se za R-15 do približno 80 °. A njegov minimum je u rasponu od 50 ° - 60 ° od donje mrtve točke pri maksimalnom puhanju. Porast tlaka u reflektiranom valu (od minimalnog) u trenutku zatvaranja ispušnog prozora iznosi oko 20% maksimalne vrijednosti P. Kašnjenje u djelovanju reflektiranog vala ispušnih plinova je od 80 do 90°. . Statički tlak karakterizira povećanje u rasponu od 22 ° od "platoa" na grafikonu do 62 ° od trenutka otvaranja ispušnog otvora, s minimumom koji se nalazi na 3 ° od trenutka donje mrtve točke. Očito, u slučaju korištenja slične ispušne cijevi, oscilacije pročišćavanja se javljaju na 3 ° ... 20 ° nakon donje mrtve točke, a nikako na 30 ° nakon otvaranja ispušnog prozora, kao što se ranije mislilo.
Podaci istraživanja za DIY cijev razlikuju se od podataka R-15. Porast dinamičkog tlaka na 65 ° od trenutka otvaranja ispušnog otvora popraćen je minimumom koji se nalazi na 66 ° nakon donje mrtve točke. U ovom slučaju povećanje tlaka reflektiranog vala od minimuma iznosi oko 23%. Kašnjenje u djelovanju ispušnih plinova je manje, što je vjerojatno povezano s porastom temperature u toplinski izoliranom sustavu, a iznosi oko 54°. Varijacije u puhanju zabilježene su na 10° nakon donje mrtve točke.
Uspoređujući grafikone, može se vidjeti da je statički tlak u toplinski izoliranoj cijevi u trenutku zatvaranja ispušnog prozora manji nego u R-15. Međutim, dinamički tlak ima reflektirani maksimum od 54° nakon zatvaranja ispušnog prozora, a kod R-15 ovaj maksimum je pomaknut za čak 90“! Razlike se odnose na razliku u promjerima ispušnih cijevi: na R-15, kao što je već spomenuto, promjer je 5 mm, a na toplinski izoliranom - 6,5 mm. Osim toga, zbog savršenije geometrije cijevi R-15, ima veći faktor povrata statičkog tlaka.
Učinkovitost rezonantne ispušne cijevi uvelike ovisi o geometrijskim parametrima same cijevi, presjeku ispušne cijevi motora, temperaturi i vremenu ventila.
Korištenje protudeflektora i odabir temperaturnog režima rezonantne ispušne cijevi omogućit će da se maksimalni tlak reflektiranog vala ispušnih plinova pomakne na trenutak zatvaranja ispušnog prozora i tako dramatično povećati učinkovitost njegovog djelovanja.
1Ovaj članak razmatra pitanja procjene učinka rezonatora na punjenje motora. Kao primjer, predlaže se rezonator - jednak volumenu volumena cilindra motora. Geometrija usisnog trakta, zajedno s rezonatorom, uvezena je u softver FlowVision. Matematičko modeliranje provedeno je uzimajući u obzir sva svojstva pokretnog plina. Za procjenu protoka kroz ulazni sustav, za procjenu brzine protoka u sustavu i relativnog tlaka zraka u utoru ventila, provedena je računalna simulacija koja je pokazala učinkovitost korištenja dodatnog spremnika. Promjene protoka kroz utor ventila, brzine protoka, tlaka i gustoće protoka procijenjene su za standardne, naknadno opremljene i usisne sustave s prijemnikom. Istodobno se povećava masa dolaznog zraka, smanjuje se brzina protoka i povećava gustoća zraka koji ulazi u cilindar, što povoljno utječe na izlazne pokazatelje motora s unutarnjim izgaranjem.
usisni trakt
rezonator
punjenje cilindra
matematičko modeliranje
modernizirani kanal.
1. Zholobov LA, Dydykin AM Matematičko modeliranje procesa izmjene plina motora s unutarnjim izgaranjem: Monografija. N.N.: NGSKhA, 2007.
2. Dydykin AM, Zholobov LA Plinskodinamičko istraživanje motora s unutarnjim izgaranjem metodama numeričkog modeliranja // Traktori i poljoprivredni strojevi. 2008. broj 4. S. 29-31.
3. Pritsker D. M., Turyan V. A. Aeromehanika. M .: Oborongiz, 1960.
4. Khailov MA Proračunska jednadžba fluktuacija tlaka u usisnom cjevovodu motora s unutarnjim izgaranjem // Tr. CIAM. 1984. broj 152. Str.64.
5. Sonkin, VI, Studija strujanja zraka kroz prorez ventila, Tr. NAS. 1974. Broj 149. S.21-38.
6. Samarskiy AA, Popov Yu. P. Metode razlika za rješavanje problema plinske dinamike. Moskva: Nauka, 1980. P.352.
7. Ore BP Primijenjena nestacionarna plinska dinamika: Udžbenik. Ufa: Zrakoplovni institut Ufa, 1988. P.184.
8. Malivanov MV, Khmelev RN O razvoju matematike i softvera za proračun plinskodinamičkih procesa u motoru s unutarnjim izgaranjem: Materijali IX međunarodnog znanstveno-praktičnog skupa. Vladimir, 2003. S. 213-216.
Količina okretnog momenta motora proporcionalna je ulaznoj zračnoj masi, koja se odnosi na brzinu. Povećanje punjenja cilindra benzinskog motora s unutarnjim izgaranjem modernizacijom usisnog trakta dovest će do povećanja tlaka usisnog kraja, poboljšanog stvaranja smjese, povećanja tehničkih i ekonomskih performansi motora i smanjenja toksičnost ispušnih plinova.
Glavni zahtjevi za usisni trakt su osiguravanje minimalnog usisnog otpora i ravnomjerne raspodjele zapaljive smjese po cilindrima motora.
Minimalni ulazni otpor može se postići uklanjanjem hrapavosti unutarnjih stijenki cjevovoda, kao i naglim promjenama smjera protoka i eliminacijom naglog sužavanja i širenja puta.
Različite vrste tlačenja imaju značajan utjecaj na punjenje cilindra. Najjednostavniji tip pojačanja je korištenje dinamike dolaznog zraka. Veliki volumen prijemnika djelomično stvara efekte rezonancije u određenom rasponu brzina, što dovodi do boljeg punjenja. Međutim, kao posljedicu imaju dinamičke nedostatke, na primjer, odstupanja u sastavu smjese kada se opterećenje brzo mijenja. Gotovo savršen protok momenta osigurava se prebacivanjem usisnog razvodnika, u kojem su, primjerice, ovisno o opterećenju motora, brzini i položaju leptira za gas, moguće varijacije:
Duljine pulsnih cijevi;
Prebacivanje između pulsacijskih cijevi različitih duljina ili promjera;
- selektivno gašenje zasebne cijevi jednog cilindra u prisutnosti velikog broja njih;
- prebacivanje glasnoće prijemnika.
Kod rezonantnog tlaka, skupine cilindara s istim intervalom bljeskanja povezane su kratkim cijevima na rezonantne prijemnike, koji su preko rezonancijskih cijevi spojeni na atmosferu ili na sabirni prijemnik koji djeluje kao Hölmholtzov rezonator. To je sferna posuda s otvorenim vratom. Zrak u grlu je oscilirajuća masa, a volumen zraka u posudi ima ulogu elastičnog elementa. Naravno, takva podjela vrijedi samo približno, budući da neki dio zraka u šupljini ima inercijski otpor. Međutim, uz dovoljno veliku vrijednost omjera površine rupe i površine poprečnog presjeka šupljine, točnost ove aproksimacije je sasvim zadovoljavajuća. Glavni dio kinetičke energije vibracija koncentriran je u grlu rezonatora, gdje vibracijska brzina čestica zraka ima najveću vrijednost.
Usisni rezonator je ugrađen između ventila za gas i cilindra. Počinje djelovati kada je leptir dovoljno zatvoren tako da njegov hidraulički otpor postaje usporediv s otporom kanala rezonatora. Kada se klip pomakne prema dolje, zapaljiva smjesa ulazi u cilindar motora ne samo ispod leptira za gas, već i iz spremnika. Sa smanjenjem razrjeđivanja, rezonator počinje sisati zapaljivu smjesu. Ovdje će ići i dio, i to prilično velik, povratnog izbacivanja.
U članku se analizira kretanje protoka u ulaznom kanalu 4-taktnog benzinskog motora s unutarnjim izgaranjem pri nazivnoj brzini radilice na primjeru motora VAZ-2108 pri brzini radilice n = 5600 min-1.
Ovaj istraživački problem riješen je matematički korištenjem programskog paketa za modeliranje plinsko-hidrauličkih procesa. Modeliranje je provedeno pomoću programskog paketa FlowVision. U tu svrhu dobivena je i uvezena geometrija (geometrija se odnosi na unutarnje volumene motora - usisne i ispušne cijevi, nadklipni volumen cilindra) koristeći različite standardne formate datoteka. To vam omogućuje korištenje CAD SolidWorksa za izradu računalne domene.
Pod područjem proračuna podrazumijeva se volumen u kojem se definiraju jednadžbe matematičkog modela, a granica volumena, na kojoj su definirani granični uvjeti, zatim pohranjuju rezultirajuću geometriju u formatu koji podržava FlowVision i koristi ga prilikom kreiranja novog dizajn slučaj.
U ovom zadatku korišten je ASCII format, binarni, u stl proširenju, tip StereoLithographyformat s kutnom tolerancijom od 4,0 stupnja i odstupanjem od 0,025 metara kako bi se poboljšala točnost dobivenih rezultata simulacije.
Nakon dobivanja trodimenzionalnog modela računske domene postavlja se matematički model (skup zakona za promjenu fizikalnih parametara plina za zadani problem).
U ovom slučaju, pretpostavlja se u osnovi podzvučni protok plina pri niskim Reynoldsovim brojevima, što je opisano modelom turbulentnog strujanja potpuno kompresibilnog plina koristeći standardni k-e model turbulencije. Ovaj matematički model opisan je sustavom koji se sastoji od sedam jednadžbi: dvije Navier - Stokesove jednadžbe, jednadžbe kontinuiteta, energije, stanja idealnog plina, prijenosa mase i jednadžbe za kinetičku energiju turbulentnih pulsacija.
(2)
Energetska jednadžba (ukupna entalpija)
Jednadžba stanja idealnog plina:
Turbulentne komponente povezane su s ostalim varijablama kroz vrijednost turbulentne viskoznosti koja se izračunava u skladu sa standardnim k-ε modelom turbulencije.
Jednadžbe za k i ε
turbulentni viskozitet:
konstante, parametri i izvori:
(9)
(10)
σk = 1; σε = 1,3; Cμ = 0,09; Cεl = 1,44; Sε2 = 1,92
Radni medij u procesu usisavanja je zrak, koji se u ovom slučaju smatra idealnim plinom. Početne vrijednosti parametara postavljaju se za cijelu računsku domenu: temperaturu, koncentraciju, tlak i brzinu. Za tlak i temperaturu početni parametri su jednaki referentnim. Brzina unutar računske domene u smjerovima X, Y, Z je nula. Varijable temperature i tlaka u FlowVisionu predstavljene su relativnim vrijednostima, čije se apsolutne vrijednosti izračunavaju po formuli:
fa = f + fref, (11)
gdje je fa apsolutna vrijednost varijable, f je izračunata relativna vrijednost varijable, fref je referentna vrijednost.
Za svaku od projektiranih površina postavljaju se granični uvjeti. Rubne uvjete treba shvatiti kao skup jednadžbi i zakona karakterističnih za površine računske geometrije. Granični uvjeti nužni su za određivanje interakcije između računske domene i matematičkog modela. Stranica specificira određenu vrstu graničnog uvjeta za svaku površinu. Vrsta graničnog uvjeta postavljena je na ulaznim prozorima ulaznog kanala - slobodan ulaz. Ostali elementi - zidna granica, koja ne prolazi i ne prenosi projektne parametre dalje od računske domene. Uz sve navedene rubne uvjete potrebno je uzeti u obzir i rubne uvjete na pokretnim elementima koji su uključeni u odabrani matematički model.
Pokretni dijelovi uključuju ulazne i izlazne ventile i klip. Na granicama pomičnih elemenata definiramo vrstu graničnog stanja zida.
Za svako od tijela koje se kreće postavljen je zakon gibanja. Promjena brzine klipa određena je formulom. Za određivanje zakona kretanja ventila, krivulje podizanja ventila uzete su kroz 0,50 s točnošću od 0,001 mm. Zatim je izračunata brzina i ubrzanje kretanja ventila. Primljeni podaci se pretvaraju u dinamičke biblioteke (vrijeme - brzina).
Sljedeća faza u procesu modeliranja je generiranje računske mreže. FlowVision koristi lokalno prilagodljivu računsku mrežu. Najprije se kreira početna računska mreža, a zatim se specificiraju kriteriji pročišćavanja mreže prema kojima FlowVision razbija ćelije početne mreže do željenog stupnja. Prilagodba se vrši i u smislu volumena puta protoka kanala i duž stijenki cilindra. Adaptacije s dodatnim usavršavanjem računske mreže izrađuju se na mjestima s maksimalnom mogućom brzinom. Što se tiče volumena, mljevenje je izvršeno do razine 2 u komori za izgaranje i do razine 5 u prorezima ventila, a duž stijenki cilindra izvršena je adaptacija na razinu 1. To je potrebno kako bi se povećao korak integracije vremena za implicitnu metodu izračuna. To je zbog činjenice da je vremenski korak definiran kao omjer veličine ćelije i najveće brzine u njoj.
Prije početka proračuna kreirane varijante potrebno je postaviti parametre numeričke simulacije. U ovom slučaju, vrijeme za nastavak izračuna postavlja se jednako jednom punom ciklusu rada motora s unutarnjim izgaranjem - 7200 o/p, broju iteracija i učestalosti spremanja podataka varijante proračuna. Određeni koraci izračuna se spremaju za naknadnu obradu. Vremenski korak i opcije za proces izračuna su postavljene. Ovaj zadatak zahtijeva postavljanje vremenskog koraka - metode izbora: implicitna shema s maksimalnim korakom od 5e-004s, eksplicitni CFL broj - 1. To znači da vremenski korak određuje sam program, ovisno o konvergenciji jednadžbe tlaka.
U postprocesoru se konfiguriraju i postavljaju parametri vizualizacije dobivenih rezultata koji nas zanimaju. Modeliranje vam omogućuje dobivanje potrebnih vizualizacijskih slojeva nakon završetka glavnog izračuna, na temelju faza izračuna spremljenih s određenom učestalošću. Osim toga, postprocesor vam omogućuje prijenos dobivenih numeričkih vrijednosti parametara procesa koji se proučava u obliku informacijske datoteke vanjskim uređivačima proračunskih tablica i dobivanje vremenske ovisnosti parametara kao što su brzina, brzina protoka, tlak , itd.
Slika 1 prikazuje ugradnju prijemnika na ulazni kanal motora s unutarnjim izgaranjem. Volumen prijemnika jednak je volumenu jednog cilindra motora. Prijemnik se postavlja što bliže ulazu.
|
|
|
Riža. 1. Računsko područje modernizirano s prijemnikom u CADSolidWorksu |
Prirodna frekvencija Helmholtzovog rezonatora je:
(12)
gdje je F frekvencija, Hz; C0 - brzina zvuka u zraku (340 m / s); S je presjek rupe, m2; L - duljina cijevi, m; V je volumen rezonatora, m3.
Za naš primjer imamo sljedeće vrijednosti:
d = 0,032 m, S = 0,00080384 m2, V = 0,000422267 m3, L = 0,04 m.
Nakon izračuna F = 374 Hz, što odgovara frekvenciji rotacije radilice n = 5600 min-1.
Nakon postavljanja kreirane verzije za proračun i nakon postavljanja parametara numeričke simulacije, dobiveni su sljedeći podaci: brzina protoka, brzina, gustoća, tlak, temperatura strujanja plina u ulaznom kanalu motora s unutarnjim izgaranjem po kutu rotacije radilice.
Iz prikazanog grafikona (sl. 2) prema protoku u utoru ventila vidljivo je da modernizirani kanal s prijemnikom ima karakteristiku maksimalnog protoka. Brzina protoka je veća za 200 g / s. Povećanje se opaža tijekom 60 gp.c.
Od trenutka otvaranja ulaznog ventila (348 rcp), brzina protoka (slika 3) počinje rasti od 0 do 170 m/s (kod moderniziranog ulaznog kanala 210 m/s, s prijemnikom -190 m/s ) u intervalu do 440-450 g.p.c. U kanalu s prijemnikom vrijednost brzine je veća od standardne za oko 20 m/s, počevši od 430-440 g.c.v. Brojčana vrijednost brzine u kanalu s prijemnikom je mnogo glatkija od one kod moderniziranog usisnog kanala, tijekom otvaranja usisnog ventila. Nadalje, uočava se značajno smanjenje brzine protoka, sve do zatvaranja usisnog ventila.
|
|
|
|
Riža. 2. Brzina protoka plina u utoru ventila za standardne, modernizirane i kanale prijemnika na n = 5600 min-1: 1 - standardno, 2 - modernizirano, 3 - modernizirano s prijemnikom |
Riža. 3. Brzina protoka u utoru ventila za kanale standardne, modernizirane i s prijemnikom na n = 5600 min-1: 1 - standardno, 2 - modernizirano, 3 - modernizirano s prijemnikom |
Iz grafikona relativnog tlaka (slika 4) (atmosferski tlak je uzet kao nula, P = 101000 Pa) proizlazi da je vrijednost tlaka u moderniziranom kanalu veća od standardnog za 20 kPa pri 460-480 g.c.v. (povezano s velikom vrijednošću protoka). Počevši od 520 g.p.c., vrijednost tlaka se izjednačava, što se ne može reći za kanal s prijemnikom. Vrijednost tlaka je 25 kPa viša od standardne vrijednosti, počevši od 420-440 g.p.c. dok se usisni ventil ne zatvori.
|
|
|
|
Riža. 4. Protočni tlak u standardnom, moderniziranom i kanalu s prijemnikom na n = 5600 min-1 (1 - standardni kanal, 2 - modernizirani kanal, 3 - modernizirani kanal s prijemnikom) |
Riža. 5. Gustoća toka u standardnom, nadograđenom i kanalu s prijemnikom na n = 5600 min-1 (1 - standardni kanal, 2 - nadograđeni kanal, 3 - nadograđeni kanal s prijemnikom) |
Gustoća protoka u području utora ventila prikazana je na Sl. 5.
U moderniziranom kanalu s prijemnikom, vrijednost gustoće je niža za 0,2 kg / m3 počevši od 440 g.c.v. u usporedbi sa standardnim kanalom. To je zbog visokih tlakova i brzina protoka plina.
Iz analize grafikona može se izvesti sljedeći zaključak: kanal poboljšanog oblika osigurava bolje punjenje cilindra svježim punjenjem zbog smanjenja hidrauličkog otpora ulaznog kanala. S povećanjem brzine klipa u trenutku otvaranja usisnog ventila, oblik kanala ne utječe značajno na brzinu, gustoću i tlak unutar usisnog kanala, to se objašnjava činjenicom da tijekom tog razdoblja indikatori procesa usisavanja uglavnom ovise o brzini klipa i površini protočne površine utora ventila (u ovom proračunu se mijenja samo oblik usisnog kanala), ali se sve dramatično mijenja u tom trenutku usporavanja kretanja klipa. Naboj u standardnom kanalu je manje inertan i više se "proteže" po dužini kanala, što zajedno daje manje punjenje cilindra u trenutku smanjenja brzine kretanja klipa. Dok se ventil ne zatvori, proces se odvija pod nazivnikom već dobivene brzine protoka (klip daje početnu brzinu protoka volumenu nadventila, kada se brzina klipa smanjuje, inercijska komponenta protoka plina igra značajnu ulogu u punjenju , zbog smanjenja otpora protoku), modernizirani kanal znatno manje otežava prolaz naboja. To potvrđuju veće stope brzine i pritiska.
U usisnom kanalu s prijemnikom, zbog dodatnog punjenja naboja i rezonancijskih pojava, u cilindar motora s unutarnjim izgaranjem ulazi znatno veća masa mješavine plinova, što osigurava veće tehničke performanse motora s unutarnjim izgaranjem. Povećanje pritiska na kraju usisa značajno će utjecati na povećanje tehničkih, ekonomskih i ekoloških performansi motora s unutarnjim izgaranjem.
Recenzenti:
Gots Alexander Nikolaevich, doktor tehničkih znanosti, profesor Odjela za toplinske strojeve i elektrane Vladimirskog državnog sveučilišta Ministarstva obrazovanja i znanosti, Vladimir.
Aleksey Removich Kulchitskiy, doktor tehničkih znanosti, profesor, zamjenik glavnog projektanta VMTZ LLC, Vladimir.
Bibliografska referenca
Zholobov L. A., Suvorov E. A., Vasiliev I. S. UTJECAJ DODATNOG KAPACITETA U ULAZNOM SUSTAVU NA PUNJENJE LEDA // Suvremeni problemi znanosti i obrazovanja. - 2013. - br. 1.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8270 (datum pristupa: 25.11.2019.). Predstavljamo Vam časopise koje izdaje "Akademija prirodnih znanosti"
Veličina: px
Počnite prikazivati sa stranice:
Prijepis
1 Kao rukopis Mashkur Mahmud A. MATEMATIČKI MODEL DINAMIJE PLINA I IZMJENE TOPLOTE U ULAZNIM I ISPUŠNIM SUSTAVIMA LEDA Specijalnost "Toplinski motori" Sažetak rada za zvanje kandidata tehničkih znanosti Sankt Peterburg 2005.
2 Opće karakteristike rada Relevantnost disertacije U suvremenim uvjetima ubrzanog razvoja strojogradnje, kao i dominantnim tendencijama intenziviranja procesa rada, uz povećanje njegove učinkovitosti, posvećuje se sve više pažnje. za smanjenje vremena za stvaranje, fino podešavanje i modificiranje postojećih tipova motora. Glavni čimbenik koji značajno smanjuje i vremenske i materijalne troškove u ovom problemu je korištenje modernih računala. Međutim, njihova uporaba može biti učinkovita samo ako su izrađeni matematički modeli adekvatni stvarnim procesima koji određuju funkcioniranje motora s unutarnjim izgaranjem. Posebno akutan u ovoj fazi razvoja moderne motorogradnje je problem toplinskog naprezanja u dijelovima cilindrično-klipne grupe (CPG) i glave cilindra, što je neraskidivo povezano s povećanjem agregatne snage. Procesi trenutnog lokalnog konvektivnog prijenosa topline između radnog fluida i stijenki plinsko-zračnih kanala (GWC) još uvijek su nedovoljno istraženi i jedno su od uskih grla u teoriji motora s unutarnjim izgaranjem. U tom smislu, hitan je problem stvaranje pouzdanih, eksperimentalno potkrijepljenih teorijskih i računskih metoda za proučavanje lokalnog konvektivnog prijenosa topline u GWC-u, koje omogućuju pouzdane procjene temperaturnog i toplinskog naprezanja dijelova motora s unutarnjim izgaranjem. . Njegovo rješenje omogućit će razuman izbor dizajnerskih i tehnoloških rješenja, poboljšati znanstvenu i tehničku razinu dizajna, omogućiti skraćivanje ciklusa razvoja motora i postizanje ekonomskog učinka smanjenjem troškova i troškova eksperimentalnog finog rada. ugađanje motora. Svrha i ciljevi istraživanja Osnovna svrha disertacije je riješiti skup teorijskih, eksperimentalnih i metodoloških problema, 1
3 vezano za izradu novih matematičkih modela potke i metoda za proračun lokalnog konvektivnog prijenosa topline u GVK motoru. U skladu s postavljenim ciljem rada riješeni su sljedeći glavni zadaci koji su uvelike odredili metodološki slijed rada: 1. Provođenje teorijske analize nestacionarnog strujanja u GWC-u i procjena mogućnosti primjene teorije graničnog sloja u određivanju parametara lokalnog konvektivnog prijenosa topline u motorima; 2. Razvoj algoritma i numerička implementacija na računalu problema neviscidnog strujanja radnog fluida u elementima usisno-ispušnog sustava višecilindarskog motora u nestacionarnom okruženju za određivanje brzina, temperature i tlak koji se koristi kao rubni uvjeti za daljnje rješavanje problema dinamike plina i prijenosa topline u šupljinama glavne strojarnice. 3. Izrada nove metodologije za proračun polja trenutnih brzina strujanja oko radnog tijela GWC-a u trodimenzionalnom okruženju; 4. Razvoj matematičkog modela lokalnog konvektivnog prijenosa topline u GVK na temelju temelja teorije graničnog sloja. 5. Provjera adekvatnosti matematičkih modela lokalnog prijenosa topline u GVK usporedbom eksperimentalnih i proračunskih podataka. Provedba ovog skupa zadataka omogućuje postizanje glavnog cilja rada - stvaranje inženjerske metode za proračun lokalnih parametara konvektivnog prijenosa topline u GVK benzinskog motora. Relevantnost problema određena je činjenicom da će rješenje postavljenih zadataka omogućiti razuman izbor dizajnerskih i tehnoloških rješenja u fazi projektiranja motora, poboljšati znanstvenu i tehničku razinu dizajna, smanjiti razvoj motora. ciklus i dobiti ekonomski učinak smanjenjem troškova i troškova eksperimentalnog finog podešavanja proizvoda. 2
4 Znanstvena novost diplomskog rada je da: 1. Prvi put je korišten matematički model koji racionalno kombinira jednodimenzionalni prikaz plinodinamičkih procesa u usisnom i ispušnom sustavu motora s trodimenzionalnim prikazom. protoka plina u GVK za izračunavanje parametara lokalnog prijenosa topline. 2. Razvijene metodološke osnove za projektiranje i fino podešavanje benzinskog motora modernizacijom i doradom metoda za proračun lokalnih toplinskih opterećenja i toplinskog stanja elemenata glave motora. 3. Dobiveni su novi proračunski i eksperimentalni podaci o prostornim strujanjima plinova u usisnim i ispušnim kanalima motora i trodimenzionalnoj raspodjeli temperatura u tijelu glave cilindra benzinskog motora. Pouzdanost rezultata osigurava se korištenjem provjerenih metoda računske analize i eksperimentalnih istraživanja, općih sustava jednadžbi koji odražavaju temeljne zakone održanja energije, mase, količine gibanja s odgovarajućim početnim i rubnim uvjetima, suvremenih numeričkih metoda za implementaciju matematičkih modela, korištenje GOST-ova i drugih regulatornih kompleksa u eksperimentalnom istraživanju, kao i zadovoljavajuću slaganje rezultata modeliranja i eksperimenta. Praktična vrijednost dobivenih rezultata leži u činjenici da je izrađen algoritam i program za proračun zatvorenog radnog ciklusa benzinskog motora s jednodimenzionalnim prikazom plinskodinamičkih procesa u usisnom i ispušnom sustavu motora, kao i kao algoritam i program za proračun parametara prijenosa topline u GVK glave cilindra benzinskog motora u trodimenzionalnom okruženju, razvijeni su, preporučeni za implementaciju. Rezultati teorijskih istraživanja, potvrđeni od 3
5 eksperimenta, može značajno smanjiti troškove projektiranja i finog podešavanja motora. Provjera rezultata rada. Glavne odredbe rada na disertaciji iznesene su na znanstvenim seminarima Odjela za unutarnje izgaranje SPbSPU u gradu, na XXXI i XXXIII Tjednima znanosti SPbSPU (2002. i 2004.). Publikacije Na temelju materijala disertacije objavljeno je 6 publikacija. Struktura i djelokrug rada Disertacijski rad sastoji se od uvoda, petih poglavlja, zaključka i bibliografije od 129 naslova. Sadrži 189 stranica, uključujući: 124 stranice glavnog teksta, 41 sliku, 14 tablica, 6 fotografija. Sadržaj rada Uvodom se obrazlaže relevantnost teme disertacije, definira cilj i zadaci istraživanja, formulira znanstvena novost i praktični značaj rada. Dane su opće karakteristike djela. Prvo poglavlje sadrži analizu glavnih radova na teorijskim i eksperimentalnim proučavanjima procesa plinske dinamike i prijenosa topline u motoru s unutarnjim izgaranjem. Postavljaju se istraživački zadaci. Proveden je pregled projektnih oblika ispušnih i ulaznih kanala u glavi cilindra te analiza metoda i rezultata eksperimentalnih i teorijskih proračuna stacionarnih i nestalnih strujanja plina u plinsko-zračnim kanalima motora s unutarnjim izgaranjem. Razmatraju se dosadašnji pristupi proračunu i modeliranju termo- i plinodinamičkih procesa, kao i intenzitet prijenosa topline u GWC-u. Zaključuje se da većina njih ima ograničeno područje primjene i ne daju potpunu sliku o raspodjeli parametara prijenosa topline po površinama GWC-a. Prije svega, to je zbog činjenice da se rješenje problema gibanja radnog fluida u GWC-u provodi u pojednostavljenom jednodimenzionalnom ili dvodimenzionalnom 4
6, što je neprimjenjivo u slučaju GVK složenog oblika. Osim toga, uočeno je da se za izračunavanje konvektivnog prijenosa topline u većini slučajeva koriste empirijske ili poluempirijske formule, što također ne omogućuje dobivanje potrebne točnosti rješenja u općem slučaju. Ova su pitanja najpotpunije razmatrana ranije u radovima Bravina V.V., Isakova 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, 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 Analiza postojećih problema i metoda za proučavanje dinamike plina i prijenosa topline u GWC omogućila je da se formulira glavni cilj istraživanja kao stvaranje metode za određivanje parametara strujanja plina u GWC-u u tri- dimenzionalna formulacija s naknadnim proračunom lokalnog prijenosa topline u GWC glava cilindra brzih motora s unutarnjim izgaranjem i primjenom ove tehnike za rješavanje praktičnih zadataka smanjenja toplinskog naprezanja glava cilindra i ventila. U vezi s navedenim u radu su postavljeni sljedeći zadaci: - Izraditi novu metodu jednodimenzionalnog-trodimenzionalnog modeliranja prijenosa topline u ispušnom i usisnom sustavu motora, uzimajući u obzir složena tri -dimenzionalni protok plina u njima radi dobivanja početnih informacija za postavljanje graničnih uvjeta prijenosa topline pri proračunu problema toplinskog naprezanja glava cilindra klipa ICE; - Razviti metodu za postavljanje graničnih uvjeta na ulazu i izlazu plinsko-zračnog kanala na temelju rješenja jednodimenzionalnog nestacionarnog modela radnog ciklusa višecilindričnog motora; - provjeriti pouzdanost metodologije pomoću probnih proračuna i usporedbom dobivenih rezultata s eksperimentalnim podacima i proračunima primjenom metoda koje su prethodno bile poznate u strojogradnji; 5
7 - Provjeriti i doraditi metodologiju provođenjem računske i eksperimentalne studije toplinskog stanja glava cilindra motora i usporedbom eksperimentalnih i proračunskih podataka o raspodjeli temperature u dijelu. Drugo poglavlje posvećeno je razvoju matematičkog modela zatvorenog radnog ciklusa višecilindarskog motora s unutarnjim izgaranjem. Za provedbu sheme jednodimenzionalnog proračuna radnog procesa višecilindarskog motora odabrana je poznata metoda karakteristika koja jamči visoku stopu konvergencije i stabilnost procesa proračuna. Plin-zračni sustav motora opisan je u obliku aerodinamički međusobno povezanog skupa pojedinačnih elemenata cilindra, dijelova ulaznih i izlaznih kanala i cijevi, razdjelnika, prigušivača, neutralizatora i cijevi. Aerodinamički procesi u usisno-ispušnim sustavima opisani su pomoću jednadžbi jednodimenzionalne plinske dinamike neviscidnog stlačivog plina: Jednadžba kontinuiteta: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x F df dx = 0; F 2 = π 4 D; (1) Jednadžba gibanja: 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 Jednadžba očuvanja energije: 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) gdje je a brzina zvuka; ρ-gustoća plina; u je brzina strujanja duž x osi; t- vrijeme; p-tlak; f je koeficijent linearnih gubitaka; D-promjer C cjevovoda; k = P je omjer specifičnih toplinskih kapaciteta. C V 6
8 Postavljaju se granični uvjeti (na temelju osnovnih jednadžbi: kontinuitet, očuvanje energije i omjer gustoće i brzine zvuka u neentropijskoj prirodi strujanja) uvjeti na prorezima ventila u cilindrima, kao i uvjeti na ulaz i izlaz iz motora. Matematički model zatvorenog ciklusa rada motora uključuje projektne omjere koji opisuju procese u cilindrima motora i dijelovima usisnog i ispušnog sustava. Termodinamički proces u cilindru opisan je tehnikom razvijenom u SPbSPU. Program pruža mogućnost određivanja trenutnih parametara protoka plina u cilindrima te u usisnim i ispušnim sustavima za različite izvedbe motora. Razmatraju se opći aspekti korištenja jednodimenzionalnih matematičkih modela metodom karakteristika (zatvoreni radni fluid) i neki rezultati proračuna promjene parametara strujanja plinova u cilindrima i usisnim i ispušnim sustavima jednostrukih a prikazani su višecilindrični motori. Dobiveni rezultati omogućuju procjenu stupnja savršenstva organizacije usisno-ispušnih sustava motora, optimalnog vremena ventila, mogućnosti plinskodinamičkog podešavanja radnog procesa, ujednačenosti rada pojedinih cilindara, itd. Tlakovi, temperature i brzine strujanja plina na ulazu i izlazu u plinsko-zračne kanale glave cilindra, određeni ovom tehnikom, koriste se u kasnijim proračunima procesa prijenosa topline u tim šupljinama kao granični uvjeti. Treće poglavlje posvećeno je opisu nove numeričke metode koja omogućuje izračunavanje graničnih uvjeta toplinskog stanja sa strane plinsko-zračnih kanala. Glavne faze proračuna su: jednodimenzionalna analiza nestacionarnog procesa izmjene plina u presjecima usisnog i ispušnog sustava metodom karakteristika (drugo poglavlje), trodimenzionalni proračun kvazistacionarnog strujanja u usisu. i 7
9 izlaznih kanala metodom konačnih elemenata FEM, proračun lokalnih koeficijenata topline radnog fluida. Rezultati izvođenja prve faze programa zatvorene petlje koriste se kao granični uvjeti u sljedećim fazama. Za opisivanje plinodinamičkih procesa u kanalu odabrana je pojednostavljena kvazistacionarna shema strujanja neviscidnog plina (sustav Eulerovih jednadžbi) s promjenjivim oblikom domene zbog potrebe da se uzme u obzir gibanje ventila: r V = 0 rr 1 (V) V = p volumen ventila, fragment vodeće čahure čini 8 ρ potrebnim. (4) Kao granični uvjeti postavljene su trenutne, prosječne brzine plina na ulaznom i izlaznom presjeku. Ove brzine, kao i temperature i tlakovi u kanalima, postavljeni su na temelju rezultata proračuna procesa rada višecilindričnog motora. Za proračun problema plinske dinamike odabrana je FEM metoda konačnih elemenata koja osigurava visoku točnost modeliranja u kombinaciji s prihvatljivim troškovima za provedbu proračuna. Računski FEM algoritam za rješavanje ovog problema temelji se na minimiziranju varijacijskog funkcionala dobivenog transformacijom Eulerovih jednadžbi Bubnov-Galerkin metodom: (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 korištenjem volumetrijskog modela računske domene. Primjeri dizajna modela ulaznih i izlaznih kanala motora VAZ-2108 prikazani su na Sl. 1.-b- -a Slika 1. Modeli (a) ulazni i (b) ispušni kanali motora VAZ Za izračunavanje prijenosa topline u GVK odabran je volumetrijski dvozonski model čija je glavna pretpostavka podjela volumena na područja neviscidne jezgre i granični sloj. Pojednostavljeno, rješavanje problema plinodinamike provodi se u kvazistacionarnom okruženju, odnosno bez uzimanja u obzir stišljivosti radnog fluida. Analiza proračunske pogreške pokazala je mogućnost takve pretpostavke, osim kratkog vremenskog razdoblja neposredno nakon otvaranja proreza ventila, koje ne prelazi 5-7% ukupnog vremena ciklusa izmjene plina. Proces izmjene topline u GWC-u s otvorenim i zatvorenim ventilima ima različitu fizičku prirodu (prisilna i slobodna konvekcija), stoga su opisani pomoću dvije različite metode. Sa zatvorenim ventilima koristi se tehnika koju predlaže MSTU, a koja uzima u obzir dva procesa toplinskog opterećenja glave u ovom dijelu radnog ciklusa zbog same slobodne konvekcije i zbog prisilne konvekcije zbog zaostalih oscilacija stupa 9.
11 plina u kanalu pod utjecajem varijabilnosti tlaka u razdjelnicima višecilindričnog motora. Kada su ventili otvoreni, proces izmjene topline pokorava se zakonima prisilne konvekcije, pokrenutih organiziranim kretanjem radnog fluida tijekom ciklusa izmjene plina. Proračun prijenosa topline u ovom slučaju uključuje dvostupansko rješenje problema analize lokalne trenutne strukture strujanja plina u kanalu i izračunavanje intenziteta prijenosa topline kroz granični sloj formiran na stijenkama kanala. Proračun procesa konvektivnog prijenosa topline u GWC-u temeljio se na modelu prijenosa topline u strujanju oko ravne stijenke, uzimajući u obzir laminarnu ili turbulentnu strukturu graničnog sloja. Na temelju rezultata usporedbe proračunskih i eksperimentalnih podataka dorađene su kriterijske ovisnosti prijenosa topline. Konačni oblik ovih ovisnosti prikazan je u nastavku: Za turbulentni granični sloj: 0,8 x Re 0 Nu = Pr (6) x Za laminarni granični sloj: Nu Nu xx αxx = λ (m, pr) = Φ Re tx Kτ, (7) gdje je: α x lokalni koeficijent prijenosa topline; Nu x, Re x lokalne vrijednosti Nusseltovih i Reynoldsovih brojeva, redom; Pr Prandtl broj u danom trenutku; m karakteristika gradijenta strujanja; F (m, Pr) je funkcija ovisno o indeksu gradijenta protoka m i Prandtlovom broju radnog medija Pr; K τ = Re d - faktor korekcije. Trenutačne vrijednosti toplinskih tokova na projektnim točkama površine za primanje topline su usrednjene po ciklusu, uzimajući u obzir razdoblje zatvaranja ventila. 10
12 Četvrto poglavlje posvećeno je opisu eksperimentalnog proučavanja temperaturnog stanja glave cilindra benzinskog motora. Provedeno je eksperimentalno istraživanje s ciljem provjere i dorade teorijske metodologije. Cilj eksperimenta bio je dobiti raspodjelu stacionarnih temperatura u tijelu glave cilindra i usporediti rezultate proračuna s dobivenim podacima. Eksperimentalni rad izveden je na Zavodu za motore s unutarnjim izgaranjem St. Za mjerenje stacionarne raspodjele temperature u glavi korišteno je 6 kromel-copel termoelementa postavljenih duž GVK površina. Mjerenja su provedena kako u pogledu brzine tako i karakteristika opterećenja pri različitim konstantnim frekvencijama vrtnje radilice. Kao rezultat pokusa dobivena su očitanja termoparova, snimljena tijekom rada motora prema brzini i karakteristikama opterećenja. Dakle, provedene studije pokazuju koje su stvarne vrijednosti temperatura u dijelovima glave cilindra motora s unutarnjim izgaranjem. Više pažnje u poglavlju je posvećeno obradi eksperimentalnih rezultata i procjeni pogrešaka. U petom poglavlju dati su podaci iz računske studije, koja je provedena kako bi se ispitao matematički model prijenosa topline u GVK usporedbom izračunatih podataka s rezultatima eksperimenta. Na sl. 2 prikazani su rezultati modeliranja polja brzine u ulaznim i izlaznim kanalima motora VAZ-2108 metodom konačnih elemenata. Dobiveni podaci u potpunosti potvrđuju nemogućnost rješavanja ovog problema u bilo kojoj drugoj formulaciji osim trodimenzionalnoj, 11
13 jer vreteno ventila ima značajan utjecaj na rezultate u kritičnom području glave cilindra. Na sl. 3-4 prikazani su primjeri rezultata proračuna intenziteta prijenosa topline u ulaznim i izlaznim kanalima. Istraživanja su pokazala, posebice, bitno neujednačen karakter prijenosa topline i duž generatrike kanala i uzduž azimutalne koordinate, što se očito objašnjava bitno neujednačenom strukturom strujanja plina i zraka u kanalu. Rezultirajuća polja koeficijenata prolaza topline korištena su za daljnje proračune temperaturnog stanja glave cilindra. Granični uvjeti za prijenos topline duž površina komore za izgaranje i rashladnih šupljina postavljeni su tehnikama razvijenim u SPbSPU. Proračun temperaturnih polja u glavi cilindra proveden je za stacionarne načine rada motora s frekvencijom vrtnje radilice od 2500 do 5600 o/min prema vanjskim karakteristikama brzine i opterećenja. Kao projektni dijagram glave cilindra motora VAZ odabran je dio glave koji se odnosi na prvi cilindar. Pri modeliranju toplinskog stanja korištena je metoda konačnih elemenata u trodimenzionalnoj formulaciji. Kompletna slika toplinskih polja za računski model prikazana je na Sl. 5. Rezultati računske studije prikazani su u obliku promjena temperature u tijelu glave cilindra na mjestima ugradnje termoelemenata. Usporedba proračunskih i eksperimentalnih podataka pokazala je njihovu zadovoljavajuću konvergenciju, pogreška proračuna nije prelazila 3 4%. 12
14 Izlazni kanal, ϕ = 190 Ulazni kanal, ϕ = 380 ϕ = 190 ϕ = 380 Sl.2. Polja brzine radnog fluida u ispušnim i ulaznim kanalima motora 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 Sl. 3. Krivulje promjene intenziteta izmjene topline na vanjskim površinama -a Izlazni kanal -b- Ulazni kanal. trinaest
15 α (W / m2 K) na početku usisnog kanala u sredini usisnog kanala na kraju dijela usisnog kanala -1 α (W / m2 K) na početku ispušnog kanala u sredini ispušni kanal na kraju dijela ispušnog kanala Kut rotacije Kut rotacije - b- Ulazni kanal - Ispušni kanal Sl. 4. Krivulje promjena intenziteta prijenosa topline ovisno o kutu rotacije radilice. -a -b- Sl. 5. Opći prikaz modela konačnih elemenata glave cilindra (a) i izračunata temperaturna polja (n = 5600 o/min) (b). 14
16 Zaključci o radu. Na temelju rezultata provedenog rada mogu se izvesti sljedeći glavni zaključci: 1. Novi jednodimenzionalni-trodimenzionalni model za proračun složenih prostornih procesa strujanja radnog fluida i prijenosa topline u kanalima Predložena je i implementirana glava cilindra proizvoljnog klipnog motora s unutarnjim izgaranjem, što je točnije i potpuno univerzalnije od rezultata prethodno predloženih metoda. 2. Dobiveni su novi podaci o značajkama plinske dinamike i prijenosa topline u kanalima plin-zrak, koji potvrđuju složenu prostorno neravnomjernu prirodu procesa, što praktički isključuje mogućnost modeliranja u jednodimenzionalnoj i dvodimenzionalnoj verziji problema. izjava. 3. Potvrđena je nužnost postavljanja rubnih uvjeta za proračun problema plinske dinamike ulaznih i izlaznih kanala na temelju rješenja problema nestacionarnog strujanja plina u cjevovodima i kanalima višecilindarskog motora. Dokazana je mogućnost razmatranja ovih procesa u jednodimenzionalnom okruženju. Predložena je i implementirana metoda za proračun ovih procesa na temelju metode karakteristika. 4. Provedena eksperimentalna studija omogućila je doradu razvijenih metoda proračuna i potvrdila njihovu točnost i pouzdanost. Usporedba izračunatih i izmjerenih temperatura u dijelu pokazala je maksimalnu pogrešku rezultata koja ne prelazi 4%. 5. Predložena računska i eksperimentalna tehnika može se preporučiti za implementaciju u poduzećima u motorogradnji pri projektiranju novih i finom ugađanju postojećih četverotaktnih klipnih motora s unutarnjim izgaranjem. 15
17 Na temu disertacije objavljeni su sljedeći radovi: 1. Shabanov A.Yu., Mashkur M.A. Razvoj modela jednodimenzionalne plinske dinamike u usisnom i ispušnom sustavu motora s unutarnjim izgaranjem // Dep. u VINITI: N1777-B2003 od 14. str. 2. Shabanov A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Metoda konačnih elemenata za proračun rubnih uvjeta toplinskog opterećenja glave cilindra klipnog motora // Dep. u VINITI: N1827-B2004 od 17. str. 3. Shabanov A.Yu., Makhmud Mashkur A. Računsko i eksperimentalno proučavanje temperaturnog stanja glave cilindra motora // Dvigatelestroyeniye: Znanstveno-tehnički zbornik posvećen 100. obljetnici rođenja profesora N.Kh. Dyachenko // Otv. izd. L. E. Magidovič. SPb .: Izdavačka kuća Politehničkog sveučilišta, sa Shabanov A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Nova metoda za proračun graničnih uvjeta toplinskog opterećenja glave cilindra klipnog motora // Dvigatelestroyeniye, N5 2004, 12 str. 5. Shabanov A.Yu., Mahmud Mashkur A. Primjena metode konačnih elemenata u određivanju graničnih uvjeta toplinskog stanja glave cilindra // XXXIII Science Week SPbSPU: Zbornik radova međusveučilišne znanstvene konferencije. SPb .: Izdavačka kuća Politehničkog sveučilišta, 2004, s Mashkur Mahmud A., Shabanov A.Yu. Primjena metode karakteristika na proučavanje parametara plina u plinsko-zračnim kanalima motora s unutarnjim izgaranjem. XXXI Tjedan znanosti SPbSPU. Dio II. Materijali međusveučilišnog znanstvenog skupa. SPb .: Izdavačka kuća SPbSPU, 2003, str.
18 Rad je izveden u Državnoj obrazovnoj ustanovi visokog stručnog obrazovanja "Sankt Peterburg State Politechnic University", na Katedri za motore s unutarnjim izgaranjem. Znanstveni savjetnik - kandidat tehničkih znanosti, izvanredni profesor Shabanov Alexander Yuryevich Službeni protivnici - Doktor tehničkih znanosti, profesor Erofeev Valentin Leonidovich Kandidat tehničkih znanosti, izvanredni profesor Kuznetsov Dmitry Dmitry Enterprise visokoškolski institut - Državni univerzitet Borisovich NIDI Leading obrazovanje "Sankt Peterburg State Polytechnic University" na adresi: St. Petersburg, ul. Polytechnicheskaya 29, Glavna zgrada, soba .. Rad se nalazi u temeljnoj knjižnici Državne obrazovne ustanove "SPbSPU". Sažetak poslan 2005. Znanstveni tajnik disertacijskog vijeća, doktor tehničkih znanosti, izvanredni profesor Khrustalev BS
Kao rukopis, Bulgakov Nikolay Viktorovich MATEMATIČKO MODELIRANJE I NUMERIČKA ISTRAŽIVANJA TURBULENTNOG PRIJENOSA TOPLOTE I MASE U MOTORIMA S UNUTARNJIM IZgaranjem 05.13.18. -Matematičko modeliranje,
PREGLED službenog protivnika Dragomirova Sergeja Grigorijeviča na tezu Smolenske Natalije Mihajlovne "Poboljšanje učinkovitosti motora sa paljenjem pomoću svjećice korištenjem plinskog kompozita
RECENZIJA službenog protivnika doktora znanosti Kudinova Igora Vasiljeviča na tezu Supelnyaka Maxima Igorevicha "Istraživanje cikličkih procesa toplinske vodljivosti i termoelastičnosti u toplinskom sloju čvrste tvari
Laboratorijski rad 1. Proračun kriterija sličnosti za proučavanje procesa prijenosa topline i mase u tekućinama. Svrha rada Korištenje alata za proračunske tablice MS Excel u proračunu
12. lipnja 2017. Kombinirani proces konvekcije i provođenja topline naziva se konvektivni prijenos topline. Prirodnu konvekciju uzrokuje razlika u specifičnoj težini neravnomjerno zagrijanog medija
PRORAČUN I EKSPERIMENTALNA METODA ZA ODREĐIVANJE PROTOKA ODUŠNIH PROZORA DVOTAKTNOG MOTORA S KOMOROM KOLJENICE E.A. njemački, A.A. Balašov, A.G. Kuzmin 48 Snaga i ekonomski pokazatelji
UDK 621.432 METODA PROCJENE GRANIČNIH UVJETA PRILIKOM RJEŠAVANJA ZADATAKA ODREĐIVANJA TERMIČKOG STANJA KLIP MOTORA 4CH 8.2 / 7.56 G.V. Lomakin Univerzalna tehnika za procjenu rubnih uvjeta na
Odjeljak "KLIPNI I PLINSKO-TURBINSKI MOTORI". Metoda povećanja punjenja cilindara brzog motora s unutarnjim izgaranjem dr. sc. prof. Fomin V.M., dr. sc. Runovskiy K.S., dr. sc. Apelinski D.V.,
UDK 621.43.016 A.V. Trinev, dr. tech. znanosti, A.G. Kosulin, dr. sc. tech. znanosti, A.N. Avramenko, inženjer UPOTREBA SKLOPA VENTILA ZA LOKALNO HLAĐENJE ZRAKA ZA TRAKTORSKE DIZELE FORCE
KOEFICIJENT OTPUŠTANJA TOPLINE ISPUŠNOG CIJELA ICE Sukhonos RF, student dodiplomskog studija ZNTU supervizor Mazin V. A. tech. znanosti, izv. prof. ZNTU Širenjem kombiniranih motora s unutarnjim izgaranjem postaje važno proučavati
NEKI ZNANSTVENI I METODOLOŠKI PRAVCI ZAPOSLENIKA DPO SUSTAVA U ALTGTU PRORAČUNSKA I EKSPERIMENTALNA METODA ZA ODREĐIVANJE PROTOKA PROZIRNIH PROZORA DVOTAKTNOG MOTORA S C.
DRŽAVNA SVEMIRNA AGENCIJA UKRAJINE DRŽAVNO PODUZEĆE "PROJEKTNI BIRO" YUZHNOE " M.K. YANGEL "Kao rukopis Sergej Andrejevič Ševčenko UDK 621.646.45 POBOLJŠANJE PNEUMATSKOG SUSTAVA
NAPOMENA discipline (tečaj obuke) M2.DV4 Lokalni prijenos topline u motoru s unutarnjim izgaranjem (šifra i naziv discipline (tečaj))
TOPLINSKA VODLJIVOST U NESTACIONARNOM PROCESU Razmotrimo proračun temperaturnog polja i toplinskih tokova u procesu toplinske vodljivosti na primjeru zagrijavanja ili hlađenja čvrstih tijela, budući da u čvrstim tvarima
RECENZIJA službenog protukandidata na disertacijski rad Ivana Nikolajeviča Moskalenka "UNAPREĐENJE METODA PROFILIRANJA BOČNE POVRŠINE KLIPNIH MOTORA S unutarnjim izgaranjem" koju je izložio
UDK 621.43.013 E.P. Voropajev, inženjer MODELIRANJE VANJSKIH KARAKTERISTIKA BRZINE SUZUKI GSX-R750 MOTOR ZA SPORTSKI BICIKL Uvod Upotreba trodimenzionalnih plinskodinamičkih modela u dizajnu klipa
94 Inženjerstvo i tehnologija UDK 6.436 P.V. Dvorkin Državno željezničko sveučilište u Sankt Peterburgu ODREĐIVANJE KOEFICIJENTA OTPUŠTANJA TOPLINE NA STIJEKOVE KOMORE ZA IZgaranje Trenutno ne postoji jedinstven
RECENZIJA službenog protukandidata na disertacijski rad Ilya Ivanovich Chichilanov, izveden na temu "Unapređenje metodologije i sredstava dijagnosticiranja dizel motora" za diplomu
UDK 60.93.6: 6.43 E.A. Kochetkov, A. S. Kurylev
Laboratorijski rad 4 PROUČAVANJE PRIJELAZA TOPLINE SA SLOBODNIM KRETANJEM ZRAKA Zadatak 1. Izvršiti toplinska mjerenja za određivanje koeficijenta prolaza topline horizontalne (vertikalne) cijevi.
UDK 612.43.013 Radni procesi u motoru s unutarnjim izgaranjem A.A. Khandrimailov, inženjer, V.G. Solodov, dr. Znanost STRUKTURA PROTOKA ZRAKA U DIZEL CILINDRU NA ULAZNOM I KOMPRESIJSKOM STATUSU Uvod Proces volumetrijskog filma
UDK 53.56 ANALIZA JEDNADŽBI ZA LAMINARNI GRANIČNI SLOJ Dokt. tech. znanosti, prof. ESMAN R.I.Bjelorusko nacionalno tehničko sveučilište Prilikom transporta tekućih energetskih nosača u kanalima i cjevovodima
ODOBRAVAM: d u I / - rt l. eorektor za znanstveni rad i A * ^ 1 doktor bioloških svađa M.G. Baryshev ^., - * c ^ x \ "l, 2015. PREGLED VODEĆE ORGANIZACIJE na disertacijski rad Elene Pavlovne Yartseve
PRIJENOS TOPLINE Plan predavanja: 1. Prijenos topline pri slobodnom kretanju tekućine u velikom volumenu. Prijenos topline tijekom slobodnog kretanja tekućine u skučenom prostoru 3. Prisilno kretanje tekućine (plina).
PREDAVANJE 13 PRORAČUNSKE JEDNADŽBE U PROCESU IZMJENE TOPLINE Određivanje koeficijenata prijelaza topline u procesima bez promjene agregatnog stanja nosača topline Procesi izmjene topline bez promjene agregata.
REFERENCA službenog protivnika na tezu Svetlane Olegovne Nekrasove "Razvoj generalizirane metode za projektiranje motora s vanjskim dovodom topline s pulsirajućom cijevi", predstavljen za obranu
15.1.2. KONVEKTIVNO OTPUŠTANJE TOPLINE TIJEKOM PRISILNOG KRETANJA FLUIDNOG SREDSTVA U CIJEVIMA I KANALIMA U ovom slučaju Nusseltov kriterij (broj) bezdimenzijskog koeficijenta prolaza topline ovisi o Grashofovom kriteriju (na
RECENZIJA službenog protivnika Tsydypova Baldandorzha Dashievicha na disertacijski rad Marije Zhalsanovne Dabaeve
RUSKA FEDERACIJA (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 FEDERAL 2 ( 1 FEDERAL ) KORISNI OPIS MODELA
MODUL. KONVEKTIVNA IZMJENA TOPLINE U JEDNOFAZNIM MEDIJIMA Specijalnost 300 "Tehnička fizika" Predavanje 10. Sličnost i modeliranje procesa konvektivnog prijenosa topline Modeliranje procesa konvektivnog prijenosa topline
UDC 673 RV KOLOMIETS (Ukrajina, Dnjepropetrovsk, Institut za tehničku mehaniku Nacionalne akademije znanosti Ukrajine i Državna akademija znanosti Ukrajine) KONVEKTIVNA IZMJENA TOPLOTE U SUŠAJI ZA ZRAČNI FOND Opis problema Konvektivno sušenje proizvoda temelji se na
Recenzija službenog protivnika na disertaciju Podryge Viktorije Olegovne "Višestruko numeričko modeliranje plinskih tokova u kanalima tehničkih mikrosustava"
RECENZIJA službenog protivnika za rad Sergeja Viktoroviča Aljukova "Znanstvene osnove inercijskih kontinuirano promjenjivih prijenosa povećane nosivosti", predstavljene za diplomu
Ministarstvo prosvjete i znanosti Ruske Federacije Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja SAMARSKO DRŽAVNO ZRAČNO-SVEUČILIŠNO SVEUČILIŠTE nazvano po akademiku
RECENZIJA službenog protivnika Pavlenka Aleksandra Nikolajeviča na tezu Maxima Olegoviča Bakanova "Proučavanje dinamike procesa stvaranja pora tijekom toplinske obrade mješavine pjenastog stakla", predstavljena
D "spbpu a" "rotega o" "a IIIIII I L 1 !! ^ .1899 ... G MINOBRNAUKI RUSIJA savezna država autonomna obrazovna ustanova visokog obrazovanja" St.
Prikaz službenog protivnika na tezu Dmitrija Igoreviča LEPEŠKINA na temu "Poboljšanje performansi dizela u radnim uvjetima povećanjem stabilnosti opreme za gorivo"
Recenzija službenog protivnika na disertacijski rad Kobyakove Yulie Vyacheslavovne na temu: "Kvalitativna analiza puzanja netkanog materijala u fazi organiziranja njihove proizvodnje u cilju povećanja konkurentnosti,
Ispitivanja su provedena na stalku motora s motorom za ubrizgavanje VAZ-21126. Motor je ugrađen na ispitni stol kočnica tipa "MS-VSETIN" opremljen instrumentima za upravljanje
Elektronički časopis "Tehnička akustika" http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004, 5 Pskovski politehnički institut Rusija, 80680, Pskov, ul. L. Tolstoj, 4, e-mail: [e-mail zaštićen] O brzini zvuka
Recenzija službenog protivnika na disertacijski rad Egorove Marine Avinirovne na temu: "Razvoj metoda za modeliranje, predviđanje i ocjenjivanje operativnih svojstava polimernih tekstilnih užadi
U prostoru brzina. Ovaj rad je zapravo usmjeren na izradu industrijskog paketa za proračun tokova razrijeđenog plina na temelju rješavanja kinetičke jednadžbe s modelskim kolizijskim integralom.
OSNOVE TEORIJE IZMJENE TOPLINE Predavanje 5. Plan predavanja: 1. Opći pojmovi teorije konvektivnog prijenosa topline. Prijenos topline slobodnim kretanjem tekućine u velikom volumenu 3. Prijenos topline slobodnim kretanjem tekućine
NEOČEKIVANA METODA RJEŠAVANJA KONJUGOVANIH PROBLEMA LAMINARNOG GRANIČNOG SLOJA NA PLOČI Plan lekcije: 1 Svrha rada Diferencijalne jednadžbe toplinskog graničnog sloja 3 Opis problema koji se rješava 4 Metoda rješenja
Metoda za proračun temperaturnog stanja bojnih glava raketne i svemirske tehnologije tijekom njihove zemaljske operacije # 09, rujan 2014. Kopytov V. S., Puchkov V. M. UDK: 621.396 Rusija, MSTU im.
Naprezanja i stvarni rad temelja pri malociklusnim opterećenjima, uzimajući u obzir povijest opterećenja. U skladu s tim, tema istraživanja je relevantna. Ocjena strukture i sadržaja rada B
RECENZIJA službenog protivnika doktora tehničkih znanosti, profesora Pavlova Pavla Ivanoviča na disertaciju Alekseja Nikolajeviča Kuznjecova na temu: „Razvoj aktivnog sustava za smanjenje buke u
1 Ministarstvo obrazovanja i znanosti Ruske Federacije Federalna državna proračunska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Vladimir State University
Vijeću za disertaciju D 212.186.03 FSBEI HE "Penza State University" Znanstveni tajnik, doktor tehničkih znanosti, profesor Voyachek I.I. 440026, Penza, ul. Krasnaya, 40 PREGLED SLUŽBENOG PROTIVNIKA Semenova
ODOBRENO: Prvi prorektor, prorektor za znanstveni i inovativni rad Federalne državne proračunske obrazovne ustanove visokog obrazovanja ^ Državno sveučilište) Igor'evich
KONTROLNO-MJERNI MATERIJALI za disciplinu "Pogonski agregati" Pitanja za test 1. Za što je motor namijenjen i koje vrste motora se ugrađuju na domaće automobile? 2. Klasifikacija
D.V. Grinev (dr.sc.), M.A. Donchenko (dr.sc., izvanredni profesor), A.N. Ivanov (diplomirani student), A.L. Perminov (student poslijediplomskog studija) RAZVOJ METODE ZA PRORAČUN I PROJEKTIRANJE KRETAČNIH MOTORA S VANJSKIM NAPAJANJEM
Trodimenzionalno modeliranje radnog procesa u motoru zrakoplova s rotacijskim klipom AA Zelentsov, VP Minin TsIAM ih. P.I. Baranova Dept. 306 "Avionski klipni motori" 2018 Svrha rada Rotacijski klip
NEIZOTEMIČNI MODEL TRANSPORTA PLINA Trofimov AS, Kutsev VA, Kocharyan EV g Krasnodar Prilikom opisivanja procesa crpljenja prirodnog plina duž glavnog plinovoda, u pravilu se problemi hidraulike i prijenosa topline razmatraju odvojeno.
UDK 6438 METODA ZA PRORAČUN INTENZITETA TURBULENCIJE PROTOKA PLINA NA IZLAZU KOMORE ZA IZgaranje PLINSKO-TURBINSKOG MOTORA 007
DETONACIJA PLINSKE MJEŠAVE U HRABOVIM CIJEVIMA I PROLJEZIMA V.N. S. I. OKHITIN I. A. KLIMAČKOV PEREVALOV Moskovsko državno tehničko sveučilište. N.E. Bauman Moskva Rusija Plinodinamički parametri
Laboratorijski rad 2 PROUČAVANJE PRIJENOSA TOPLINE S PRISILNOM KONVEKCIJOM Svrha rada je eksperimentalno utvrđivanje ovisnosti koeficijenta prijenosa topline o brzini kretanja zraka u cijevi. Primljeno
Predavanje. Difuzijski granični sloj. Jednadžbe teorije graničnog sloja u prisutnosti prijenosa mase Koncept graničnog sloja razmatran u odjeljcima 7. i 9. (za hidrodinamičke i toplinske granične slojeve
EKSPREZNA METODA ZA RJEŠAVANJE JEDNADŽBI LAMINARNOG GRANIČNOG SLOJA NA PLOČI Laboratorijski rad 1, Plan sata: 1. Svrha rada. Metode rješavanja jednadžbi graničnog sloja (metodološki materijal) 3. Diferencijal
UDK 621.436 ND Chaynov, L. L. Myagkov, NS Malastovsky METODA ZA IZRAČUN PODLAŽENIH TEMPERATURNIH POLJA POKLOPCA CILINDRA S VENTILIMA Predložena je metoda za izračunavanje usklađenih polja glave cilindra.
# 8, 6. kolovoza UDK 533655: 5357 Analitičke formule za izračunavanje toplinskih tokova na tupim tijelima malog istezanja Volkov MN, student Rusija, 55 godina, Moskva, MSTU imena NE Bauman, Fakultet za zrakoplovstvo,
Recenzija službenog protivnika na disertaciju Samoilova Denisa Yuryevicha "Informacijsko-mjerni i upravljački sustav za poticanje proizvodnje nafte i određivanje vodotoka proizvodnje bušotina",
Federalna agencija za obrazovanje Državna obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja Pacifičko državno sveučilište Toplinska napetost dijelova motora s unutarnjim izgaranjem Metodički
Recenzija službenog protivnika doktora tehničkih znanosti, profesora Labudina Borisa Vasiljeviča na disertaciju Xu Yuna na temu: "Povećanje nosivosti spojeva elemenata drvenih konstrukcija
Pregled službenog protivnika Lvova Jurija Nikolajeviča na tezu Olge Sergejevne MELNIKOVE "Dijagnostika glavne izolacije energetskih energetskih transformatora napunjenih uljem prema statističkim podacima
UDK 536.4 Gorbunov A.D. dr. tech. sci., prof., DSTU ODREĐIVANJE KOEFICIJENTA OTPUŠTANJA TOPLINE PRI TURBULENTNOM PROTOKU U CIJEVIMA I KANALIMA ANALITIČKOM METODOM Analitički proračun koeficijenta prolaza topline
