Veličina: PX.
Počnite s prikazom stranice:
Prijepis.
1 Za prava rukopisa Mashkis Makhmud A. Matematički model dinamike plina i procesi toplinske promjene u usis i ispušnim sustavima DVS specijalitet "Termalni motori" Disertacija Sažetak na natjecanju znanstvenog stupnja kandidata tehničkih znanosti St. Petersburg 2005
2 Opće karakteristike rada Relevantnost teze u trenutnim uvjetima ubrzanog tempa razvoja motora, kao i dominantnih trendova u intenziviranju tijeka rada, ovisno o povećanju njezine ekonomije, veća je bliska pozornost posvećena je smanjenju Stvaranje stvaranja, završava i mijenja dostupne vrste motora. Glavni čimbenik koji značajno smanjuje i privremene i materijalne troškove, u ovom zadatku je korištenje modernih računalnih strojeva. Međutim, njihova uporaba može biti učinkovita samo ako je adekvatnost izrađenih matematičkih modela stvarnih procesa koji određuju funkcioniranje sustava unutarnje izgaranja. Posebno akutno u ovoj fazi razvoja moderne zgrade motora je problem toplinskog zurenja detalja skupine Cylinda grupe (CPG) i glava cilindra, neraskidivo povezanih s povećanjem agregatne snage. Procesi trenutne lokalne konvektivne izmjene topline između radnog fluida i zidova kanala na plin (GVK) još uvijek nisu dovoljno proučavani i jedno su od uskih mjesta u teoriji DV. U tom smislu, stvaranje pouzdanih, eksperimentalno potkrijepljenih metoda izračuna za proučavanje lokalne konvektivne izmjene topline u GVK, što omogućuje dobivanje pouzdanih procjena temperature i toplinskog stanja DVS dijelova DVS-a, hitan je problem. Njegovo rješenje će omogućiti da provede razumni izbor dizajna i tehnoloških rješenja, povećanje znanstvene tehničke razine dizajna, pružit će priliku da se smanji ciklus motora i dobije ekonomski učinak smanjenjem troškova i troškova za eksperimentalne motore. Svrha i ciljevi studije Glavni cilj rada disertacije je riješiti kompleks teorijskih, eksperimentalnih i metodoloških zadataka, 1
3 Što se odnosi na stvaranje novih rafinerijskih matematičkih modela i metoda za izračunavanje lokalne konvektivne izmjene topline u GVK motora. U skladu s ciljem rada, riješeni su sljedeći osnovni zadaci, u velikoj mjeri se određuje i metodološki slijed rada rada: 1. Provesti teoretsku analizu protoka ne-stacionarnog protoka u GVK i procjenu mogućnosti korištenja teorija graničnog sloja u određivanju parametara lokalne konvektivne izmjene topline u motorima; 2. Razvoj algoritam i numeričke implementacije na računalu za problem prolog protoka radne tekućine u elementima sustava usisnog otpuštanja multi-cilindrindarskog motora u nestatinskoj formulaciji za određivanje brzine, temperature i tlaka Kao granični uvjeti za daljnje rješenje problema s dinamikom plina i izmjene topline u šupljinama motora GVK. 3. stvaranje nove metodologije za izračunavanje područja trenutnih brzina od strane radnih tijela GVK-a u trodimenzionalnoj formulaciji; 4. Razvoj matematičkog modela lokalne konvektivne izmjene topline u GVK koriste temelje teorije graničnog sloja. 5. Provjerite adekvatnost matematičkih modela lokalne izmjene topline u GVK uspoređujući eksperimentalne i izračunate podatke. Provedba ovog složenog zadatka omogućuje vam da postignete glavni cilj rada - stvaranje inženjerske metode za izračunavanje lokalnih parametara konvektivne izmjene topline u GVK-u benzinski motor, Relevantnost problema određuje se činjenicom da će rješenje zadataka omogućiti izvršavanje razumnog odabira dizajna i tehnološka rješenja u fazi dizajna motora, povećati znanstvenu tehničku razinu dizajna, smanjit će ciklus motora i za dobivanje ekonomskog učinka smanjenjem troškova i troškova za eksperimentalnu konačnost proizvoda. 2.
4 Znanstvena novost rada disertacije je da: 1. Po prvi put, korišten je matematički model, racionalno kombinirajući jednodimenzionalni prikaz dinamičkih procesa u usis i ispušnog sustava motora s trodimenzionalnom prikazom protoka plina u GVK za izračunavanje parametara lokalne izmjene topline. 2. Metodološka osnova za projektiranje i završnu obradu benzinskog motora razvija se nadogradnjom i razjašnjavanjem metoda za izračunavanje lokalnih toplinskih opterećenja i toplinskog stanja elemenata glave motora. 3. Novi izračunati i eksperimentalni podaci o tokovima prostornih plinova u ulaznim i ispušnim kanalima motora i trodimenzionalna raspodjela temperature u tijelu čelnika cilindara benzina motora. Točnost rezultata osigurana je primjenom odobrenih metoda računalne analize i eksperimentalnih studija, zajednički sustavi Jednadžbe koje odražavaju temeljne zakone očuvanja energije, mase, pulsa s odgovarajućim početnim i graničnim uvjetima, modernim numeričkim metodama za provedbu matematičkih modela, korištenje gostiju i drugih regulatornih akata koji odgovaraju diplomiranju elemenata mjernog kompleksa u Eksperimentalna studija, kao i zadovoljavajući dogovor o rezultatima modeliranja i eksperimenta. Praktična vrijednost dobivenih rezultata je da algoritam i program za izračunavanje zatvorenog radnog ciklusa benzinskog motora s jednodimenzionalnom prikazom dinamičkih procesa u usisnim i ispušnim motorima, kao i algoritam i a Program za izračunavanje parametara izmjene topline u GVK čelnika glave motora motora u trodimenzionalnoj proizvodnji, preporučuje se za provedbu. Rezultati teorijskog istraživanja potvrdili su 3
5 eksperimenata, omogućuju vam da značajno smanjite troškove projektiranja i završavanja motora. Odobravanje rezultata rada. Glavne odredbe rada disertacije prijavljene su na znanstvenim seminarima Odjela za DVS SPBGPU u G.G., na XXXI i XXXIII. Tjeda znanosti SPBGPU (2002 i 2004). Publikacije o materijalima za disertaciju objavljene su 6 tiskanih radova. Struktura i opseg rada Rad disertacije sastoji se od uvoda, petog poglavlja, zaključka i književnosti literature iz 129 imena. Sadrži 189 stranica, uključujući: 124 stranice glavnog teksta, 41 crteža, 14 tablica, 6 fotografija. Sadržaj rada u uvodu opravdano je važnost tema teze, utvrđuje se svrha i ciljevi istraživanja, formulirani znanstvena novost i praktični značaj rada. Dano je ukupno obilježje rada. Prvo poglavlje sadrži analizu osnovnog rada na teorijskim i eksperimentalnim studijama procesa dinamike plina i razmjene topline u ICC. Zadaci su predmet istraživanja. Pregled je proveden konstruktivnim oblicima diplomiranja i usisnih kanala u čelu bloka cilindra i analize metoda i rezultata eksperimentalnih i izračunavanja i teorijskih studija stacionarnih i nestacionarnih plinova u stazama plinskih zraka unutarnje izgaranje, Razmatraju se sadašnji pristupi izračunu i modeliranju termo- i dinamičkih procesa, kao i intenzitet prijenosa topline u GVK-u. Zaključeno je da većina njih ima ograničeno područje primjene i ne daje potpunu sliku raspodjele parametara izmjene topline na površinama GVK-a. Prije svega, to je zbog činjenice da se rješenje problema kretanja radnog fluida u GVK proizvodi u pojednostavljenom jednodimenzionalnom ili dvodimenzionalnom 4
6 Formulacija, koja se ne odnosi na slučaj složenog oblika. Osim toga, zabilježeno je da se za izračunavanje konvektivnog prijenosa topline u većini slučajeva koriste empirijske ili polu-empirijske formule, što također ne dopušta da se dobije potrebna točnost otopine. Najviše ta pitanja su prethodno razmatrana u djelima Bavyin V.V., Isakova Yu.n., Grishina Yu.A., Kruglov., Kostina A.K., Kavtaradze R.Z., Ovsyankova M.K., Petrichenko RM, Petrichenko mr, Rosenlands GB, Strakhovsky MV , Thairov, Nd, Shabanova a.Yu., Zaitseva ab, Mundstukova da, UnU PP, Shehovtsova Af, Imaging, Haywood 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 i sur. Analiza postojećih problema i metoda istraživanja dinamike plina i izmjene topline u GVK omogućilo je formulirati glavni cilj studije kao stvaranje metodologije za određivanje parametara protoka plina u GVK u trodimenzionalnoj formulaciji Uz naknadni izračun lokalne izmjene topline u glavama cilindra cilindra cilindra i upotrebi ove tehnike za rješavanje praktičnih problema smanjenja toplinske napetosti glava i ventila. U vezi sa sljedećim zadacima navedenim u radu: - stvoriti novu metodologiju za jednodimenzionalno-trodimenzionalno modeliranje toplinske izmjene u izlazu motora i usisnog sustava, uzimajući u obzir složeni trodimenzionalni protok plina u njima u njima kako bi se dobile izvorne informacije za određivanje graničnih uvjeta izmjene topline pri izračunavanju zadataka promjene topline klipnih glava cilindra DVS; - razviti metodologiju za postavljanje graničnih uvjeta na ulazu i izlaz plinskog zraka kanala na temelju rješavanja jednodimenzionalnog modela radnog ciklusa motora s više cilindra; - provjeriti točnost metodologije pomoću propisanih izračuna i uspoređivanje rezultata dobivenih s eksperimentalnim podacima i izračunima u skladu s tehnikama koje su prethodno poznate u motornom inženjerstvu; pet
7 - provoditi inspekciju i finalizaciju tehnike provodeći izračunavanje eksperimentalnog studija toplinskog stanja glava motora motora i provode usporedbu eksperimentalnih i izračunatih podataka o raspodjeli temperature u dijelu. Drugo poglavlje posvećeno je razvoju matematičkog modela zatvorenog radnog ciklusa motora unutarnjeg izgaranja s više cilindara. Da bi se provela jednodimenzionalna shema izračuna radnog procesa multi-cilindričnog motora, odabrana je poznata karakteristična metoda, što jamči veliku brzinu konvergencije i stabilnosti procesa izračuna. Sustav plina zraka motora opisan je kao aerodinamički međusobno povezani skup pojedinačnih elemenata cilindara, dijelova usisnog i izlaznih kanala i cijevi, kolektora, prigušivača, neutralizatora i cijevi. Procesi aerodinamike u sustavima za otpuštanje unosa opisani su korištenjem jednadžbi dimenzionalne dinamike plina traženog komprimiranja plina: jednadžba kontinuiteta: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x f df dx \u003d 0; F2 \u003d π 4 d; (1) pokreta jednadžba: u U + u x 1 p 4 f + + ρ x d 2 u 2 u \u003d 0; f τ \u003d w; (2) 2 0,5ρu energetska konzervatorska jednadžba: p p + u a t x 2 ρ \u200b\u200bx + 4 f d u 2 (k 1) ρ q u \u003d 0 2 u; 2 kp a \u003d ρ, (3) gdje je brzina zvuka; ρ-gustoća plina; Protok U-brzine duž x osi; t-vrijeme; P-tlak; F-koeficijent linearnih gubitaka; D-promjer s cjevovodom; K \u003d P omjer specifičnog toplinskog kapaciteta. C v6.
8 Kako se postavljaju granični uvjeti (na temelju osnovnih jednadžbi: infripatibilnost, omjer očuvanja energije i gustoće i brzinu zvuka u ne-5ropskoj prirodi protoka) uvjetima na kreme za ventila u cilindrima, kao i uvjetima na ulazu i izlaz motor. Matematički model radnog ciklusa zatvorenog motora uključuje izračunate odnose koji opisuju procese u cilindrima motora i dijelova unosa i ishoda. Termodinamički proces u cilindru opisan je tehnikama razvijen u SPBPU. Program pruža mogućnost definiranja trenutnih parametara protoka plina u cilindrima iu ulaznim i izlaznim sustavima za različite dizajne motora. Razmatraju se opći aspekti primjene jednodimenzionalnih matematičkih modela metodom karakteristika (zatvorenog radnog tijela), a neki rezultati izračuna promjene parametara protoka plina u cilindrima iu ulaznim i ishodima jednog i više cilindra Razmatraju se motori. Dobiveni rezultati omogućuju vam da procijenite stupanj savršenstva organizacije sustava usisnog motora, optimalnosti faza distribucije plina, mogućnost plina dinamičke konfiguracije tijeka rada, ujednačenosti pojedinih cilindara, itd. Pritisci, temperature i brzina tokova plina na ulazu i izlaz na kanale glave cilindra na plin-zrak definirani korištenjem ove tehnike koriste se u naknadnim izračunima procesa izmjene topline u tim šupljinama kao granični uvjeti. Treće poglavlje posvećeno je opisu nove numeričke metode, što omogućuje ostvarivanje izračuna graničnih uvjeta toplinskog stanja plinskim kanalima. Glavne faze izračuna su: jednodimenzionalna analiza ne-stacionarnog procesa razmjene plina u dijelovima usisnog sustava i proizvodnje metodom karakteristika (drugo poglavlje), trodimenzionalni izračun strujanja filtra u ulazu i 7
9 diplomskih kanala konačnim elementima MKE, izračun lokalnih koeficijenata koeficijenata prijenosa toplinskih prijenosa radne tekućine. Rezultati prve faze programa zatvorenog ciklusa koriste se kao granični uvjeti u narednim fazama. Da biste opisali plinsko dinamičke procese u kanalu, pojednostavljena kvaziranjem sheme kriške plina (sustav Eulerovih jednadžbi) odabran je s promjenjivim oblikom regije zbog potrebe da se uzima u obzir kretanje ventila: r v \u003d 0 RR 1 (v) v \u003d P, složena geometrijska konfiguracija kanala, prisutnost u volumenu ventila, fragment vodilice čini da je potrebno 8 r. (4) Kako su granični uvjeti, postavljeni su trenutni, prosječni, prosječni plinski brzine plina na ulaznom i izlaznom dijelu. Ove brzine, kao i temperature i tlak u kanalima, postavljene su kao rezultat izračunavanja tijeka rada multi-cilindričnog motora. Da biste izračunali problem dinamike plina, odabrana je metoda konačnih elemenata leda, pružajući visoku točnost modeliranja u kombinaciji s prihvatljivim troškovima za provedbu izračuna. Izračunati algoritam leda za rješavanje ovog problema temelji se na minimiziranju varijacije funkcionalne, dobivene pretvaranjem euler jednadžbi pomoću Bubnov metode, Gallerykin: (llllllmm) k uu φ x + vu φ y + wu φ z z + p ψ x φ) lllllmmk (UV φ X + vv φ y + wv ψ z z + p ψ y) φ) lllllmmk (Uw φ x + vw φ y + ww z z + p ψ z) φ) lllllm (u φ x + v y + w φ z) ψ dxddydz \u003d 0. dxddydz \u003d 0, dxddydz \u003d 0, dxddydz \u003d 0, (5)
10 Korištenje trenutnog modela izračunatog područja. Primjeri izračunatih modela usisnog i ispušnog kanala VAZ-2108 motora prikazani su na Sl. 1. -b - i Slika 1. Ulaz i (b) modeli (a) VAz motora VAZ-a za izračunavanje izmjene topline u GVK odabiru se skupni model dva zona, čiji su glavne dozvole odvajanje volumena na području ne -Vićevi kernel i granični sloj. Da bi se pojednostavilo, rješenje problema dinamike plina provodi se u kvazi-stacionarnoj formulaciji, to jest, bez uzimanja u obzir kompresibilnost radnog fluida. Analiza pogreške izračuna pokazala je mogućnost takve pretpostavke s izuzetkom kratkoročnog dijela vremena odmah nakon otvaranja jaz ventila koji ne prelazi 5 7% ukupnog vremena razmjene plina. Proces izmjene topline u GVK s otvorenim i zatvorenim ventilima ima različitu fizičku prirodu (prisilna i slobodna konvekcija, odnosno), dakle, opisani su u dvije različite tehnike. Na zatvorenim ventilima se koristi metoda koja se predlaže MSU, u kojoj se dva procesa toplinskog opterećenja uzimaju u obzir na ovom dijelu radnog ciklusa na račun samog slobodnog konvekcije i zbog prisilnog konvekcije zbog preostalog vibracija stupac 9
11 Plin u kanalu pod utjecajem varijabilnosti tlaka u kolektorima multi-cilindra motora. S otvorenim ventilima, proces izmjene topline podliježe zakonima prisilne konvekcije koje je pokrenuo organizirano kretanje Radno tijelo na taktu zamjene plina. Izračun topline u ovom slučaju podrazumijeva dvostupanjsku otopinu analize problema lokalne trenutne strukture protoka plina u kanalu i izračun intenziteta izmjene topline kroz granični sloj oblikovan na zidovima kanala. Izračun procesa konvektivne izmjene topline u GVK izgrađen je prema modelu izmjene topline kada je ravni zid pojednostavljen, uzimajući u obzir ili laminar ili turbulentnu strukturu graničnog sloja. Kriterij ovisnosti o izmjeni topline su rafinirane na temelju rezultata usporedbe izračuna i eksperimentalnih podataka. Konačni oblik ovih ovisnosti prikazan je u nastavku: za turbulentni granični sloj: 0,8 x Re 0 Nu \u003d PR (6) X za laminar granični sloj: nu nu xx αxx \u003d λ (m, PR) \u003d φ re tx kτ, (7) gdje: α x lokalni koeficijent prijenosa topline; Nu X, RE X lokalne vrijednosti Nusselt i Reynolds brojeva, odnosno; BROJ PRANDTL u ovom trenutku; m karakteristika gradijenta protoka; F (m, PR) funkcija ovisno o indikatoru gradijenta protoka m i broj 0,15 od pradtTl radnog fluida; K τ \u003d re korekcijski faktor. Prema trenutačnim vrijednostima toplinskih tokova u izračunanim točkama vidljive topline, prosječno je provedeno po ciklusu na temelju razdoblja zatvaranja ventila. 10
12 Četvrto poglavlje posvećeno opisu eksperimentalnog studija temperaturnog stanja glave cilindara benzinskih motora. Provedena je eksperimentalna studija kako bi se provjerila i razjašnjavala teorijsku tehniku. Zadatak eksperimenta uključen je kako bi se dobila raspodjela stacionarnih temperatura u tijelu glave motora i uspoređujući rezultate izračuna s dobivenim podacima. Eksperimentalni rad proveden je na Odsjeku DVS SpBGPU na test stazu s motor Pripreme glava VAZ cilindra izrađuju autor na Odsjeku DVS SPBGPU prema metodi koja se koristi u istraživačkom laboratoriju Zvezda oJSC (St. Petersburg). Za mjerenje raspodjele stacionarne temperature u glavi, koriste se 6 chromel-copel termoopuri instalirani duž površina GVK-a. Mjerenja su provedena i karakteristikama brzine i opterećenja na različitim konstantnim frekvencijama rotacije radilice. Kao rezultat eksperimenta, termoelement je dobiven tijekom rada motora kroz brzinu i karakteristike opterećenja. Dakle, studije su pokazale, koje su stvarne temperature u detaljima blok glave cilindar DVS, Više se pozornosti posvećuje poglavlju o obradi eksperimentalnih rezultata i procjenu pogrešaka. Peto poglavlje daje podatke iz procijenjenih istraživanja, koji je proveden kako bi se provjerio matematički model prijenosa topline u GVK usporedbom izračunatih podataka s rezultatima eksperimenta. Na sl. 2 prikazuje rezultate modeliranja polja brzine u usisnim i ispušnim kanalima VAZ-2108 motora pomoću metode krajnjeg elementa. Dobiveni podaci u potpunosti potvrđuju nemogućnost rješavanja ovog zadatka u bilo kojoj drugoj formulaciji, osim trodimenzionalne, 11
13 Budući da štap ventila ima značajan utjecaj na rezultate u odgovornoj zoni glave cilindra. Na sl. 3-4 prikazuje primjere rezultata izračuna intenziteta izmjene topline u ulaznim i ispušnim kanalima. Istraživanja su, posebice pokazala značajnu neravnu prirodu prijenosa topline kao preko kanala koji se formira i u azimutskoj koordinaciji, što je očito objašnjeno značajnom neravnomjernoj strukturi plinske zabave u kanalu. Konačna polja koeficijenata prijenosa topline korištena su za daljnje izračunavanje temperaturnog stanja glave cilindra. Granični uvjeti izmjene topline duž površina komore za izgaranje i hladnjače su postavljene tehnikama razvijenim u SPBPU. Izračun temperaturnih polja u glavi motora provedena je za stalni način rada motora s frekvencijom rotacije radilice od 2500 do 5600 o / min duž vanjskih značajki velike brzine i opterećenja. Kao shema cilindra cilindra cilindra cilindra cilindra cilindra, odabran je dio glava koji pripada prvom cilindru. Prilikom modeliranja toplinskog stanja, metoda konačnog elementa koristi se u trodimenzionalnoj proizvodnji. Puna slika Termička polja za izračunati model prikazani su na Sl. 5. Rezultati studije namire prikazani su kao promjena temperature u tijelu glave motora na mjestima ugradnje termoelementa. Usporedba podataka izračuna i eksperiment je pokazao njihovu zadovoljavajuću konvergenciju, pogreška izračuna nije prelazila 3 4%. 12
14 Outlet Channel, φ \u003d 190 ulazni kanal, φ \u003d 380 φ \u003d 190 φ \u003d 380 Slika 2. Polja brzine radne tekućine u diplomiranju i usisnim kanalima VAZ-2108 motora (N \u003d 5600) α (w / m2 K) a (w / m 2 K), 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1, 0, 0 S -B- 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 s-Pic. 3. Krivulje se mijenja u intenzitetu izmjene topline vanjskim površinama - diplomiranje kanal -B - unos kanal. 13
15 α (w / m 2 k) na početku usisnog kanala u sredini usisnog kanala na kraju usisnog kanala - 1 a (w / m 2 K) na početku konačnog kanala u Sredina ispušnog kanala na kraju ispušnog kanala poprečnog presjeka kut okretanja kut rotacije - kanal batail - izlazni kanal Sl. 4. Krivulje se mijenjaju u intenzitetu izmjene topline ovisno o kutu rotacije radilice. -ali- -B- sl. 5. Opći oblik Od konačnog elementa modela glave motora (a) i izračunatih temperaturnih polja (n \u003d 5600 o / min) (b). četrnaest
16 zaključci za rad. Prema rezultatima obavljenog radova, mogu se izvući sljedeći glavni zaključci: 1. novi jednodimenzionalni-trodimenzionalni model izračuna složenih prostornih procesa protoka radnog fluida i izmjene topline u kanalima glave cilindra proizvoljnog klipnog motora, karakterizira više u usporedbi s prethodno predloženim metodama i potpunim rezultatom svestranosti. 2. Dobiveni su novi podaci o značajkama dinamike plina i izmjeni topline u kanalima za plin, potvrđujući složenu prostorni neravnu prirodu procesa, praktički isključujući mogućnost modeliranja u jednodimenzionalnim i dvodimenzionalnim varijantama zadatka. 3. Potreba za postavljanje graničnih uvjeta za izračunavanje zadatka dinamike plina i izlaznih kanala potvrđuje se na temelju rješenja problema ne-stacionarnog protoka plina u cjevovodima i više cilindričnih kanala. Pokazalo se da je mogućnost razmatranja tih procesa u jednodimenzionalnoj formulaciji. Predlaže se i implementira se način izračuna ovih postupaka na temelju metode karakteristike. 4. Provedeno eksperimentalno istraživanje omogućilo je razjasniti razvijene tehnike naselja i potvrditi njihovu točnost i točnost. Usporedba izračunatih i izmjerenih temperatura u detaljima pokazala je maksimalnu pogrešku rezultata koji ne prelaze 4%. 5. Predloženi nagodba i eksperimentalna tehnika mogu se preporučiti za uvođenje industrije motora u poduzeća u dizajnu novog i prilagodbe već postojećeg četveročlanog klipa. petnaest
17 Na temu teze objavljena su sljedeća djela: 1. Shabanov a.yu., Mashkur M.A. Razvoj modela jednodimenzionalne dinamike plina u usisnim i ispušnim sustavima motora s unutarnjim izgaranjem // dep. U Vinity: N1777-B2003 od, 14 s. 2. Shabanov a.yu., Zaitsev A.B., Mashkir M.A. Metoda konačnih elemenata izračunavanja graničnih uvjeta toplinskog opterećenja glave cilindarskog bloka klipnog motora // dep. U Vinity: N1827-B2004 od, 17 s. 3. Shabanov A.Yu., Makhmud Mashkir A. Izračunato i eksperimentalno proučavanje temperaturnog stanja glave motora glave // \u200b\u200binženjering: znanstvena i tehnička zbirka, označena sa 100. obljetnicom počašćenog radnika znanosti i tehnologije Ruska Federacija Profesor N.KH. DYAHEHENKO // P. ed. L. E. Magidovich. St. Petersburg: izdavačka kuća veleučilišta Un-ta, iz Shabanov a.yu., Zaitsev A.B., Mashkir M.A. Nova metoda za izračunavanje graničnih uvjeta toplinskog opterećenja glave cilindarskog bloka klipnog motora // inženjeringa, N5 2004, 12 s. 5. Shabanov A.Yu., Makhmud Mashkir A. Upotreba metode konačnih elemenata u određivanju graničnih uvjeta toplinskog stanja glave motora // XXXIII Science Science of SpBGPU: Materijali inter-sveučilišnog znanstvene konferencije. Spb.: Izdavačka kuća Politehničkog sveučilišta, 2004, s Mahmudom Mahmudu Mahmudu A., Shabanov A.Yu. Korištenje metode karakteristika u proučavanju parametara plina u plinskim kanalima DV. XXXI SPBGPU znanstveni tjedan. Dio II. Materijali međuuniverzitetske znanstvene konferencije. SPB: Izdavačka kuća SPBGPU, 2003, s
18 Rad je proveden u državnoj obrazovnoj ustanovi visokog stručnog obrazovanja "St. Petersburg Državni veleučilišni sveučilište", na Odsjeku za motore s unutarnjim izgaranjem. Znanstveni vođa - Kandidat tehničkih znanosti, izvanredni profesor Shabanov Aleksandr Yuryevich Službeni protivnici - Liječnik tehničkih znanosti, profesor Erofeev Valentin Leonidovi Candidat tehničkih znanosti, izvanredni profesor Kuznetsov Dmitry Borisovich Vodeća organizacija - GUP "TSNIDI" Zaštita održat će se 2005. godine na Sastanak Vijeća za disertaciju Državna obrazovna ustanova visokog obrazovanja "St. Petersburg Državni veleučilišni sveučilište" na adresi:, St. Petersburg, ul. Veleučilište 29, Glavna zgrada, AUD .. Disertacija se može naći u temeljnoj knjižnici Gou "Spbgpu". Sažetak Vijeća za disertaciju Znanstveni tajnik Vijeća za disertaciju, doktor Tehničke znanosti, izvanredni profesor Khrustalev B.S.
Za prava rukopisa Bulgakov Nikolai Viktorovich matematičko modeliranje i numeričke studije turbulentne toplinske i mase prijenosa u motorima s unutarnjim izgaranjem 05.13.18--Matematics,
Pregledao službeni protivnik Dragomirov Sergey Grigorievicha na disertaciji Smolensk Natalia MikhailVna "Poboljšanje učinkovitosti motora s paljenje Zbog uporabe kompozita plina
Pregled službenog protivnika K.t.N., Kudinov Igor Vasilyevich na disertaciji SupernNenka Maxim Igorevich "Istraga cikličkih procesa toplinske vodljivosti i toplinske hemogeneus u toplinskom sloju krutine
Laboratorijski rad 1. Izračun kriterija sličnosti za proučavanje procesa toplinske i masenih procesa u tekućinama. Svrha rada je koristiti MS Excel proračunske tablice u izračunu
Dana 12. lipnja 2017. zajednički proces konvekcije i toplinske vodljivosti naziva se konvektivna izmjena topline. Prirodna konvekcija je uzrokovana razlikom u specifičnim vagama neravnomjerno grijani medij, provodi se
Procijenjena eksperimentalna metoda za određivanje brzine protoka prozora ispuštanja dvotaktnog motora s Crank-komorom EA Herman, a.a. Balashov, a.g. Kuzmin 48 Power i ekonomski pokazatelji
UDC 621.432 Metode za procjenu graničnih uvjeta pri rješavanju problema određivanja toplinskog stanja motornog klipa 4Č 8,2 / 7,56 GV Lomakin je predložio univerzalnu metodu procjene graničnih uvjeta kada
Odjeljak "Puston i plinske turbine". Metoda povećanja punjenja cilindara velike brzine motora unutarnjeg izgaranja D.T.N. prof. Fomin V.M., K.t.N. Runovsky K.S., K.t.N. Apelinsky d.V.,
UDC 621.43.016 A.V. Trin, kand. teh Znanost, A.G. Kosulin, kand. teh Znanost, A.N. Abramenko, ing. Korištenje lokalnog sklopa ventila za hlađenje zraka za prisilne autotraktor dizelske motore
Koeficijent prijenosa topline ispušnog kolektora DVS Sukhonos R.F., Magistrand SNTU glava Mazin V. A., Kand. teh Znanosti, Doc. SNTU s distribucijom kombiniranih FCS postaje važan
Neke znanstvene i metodološke aktivnosti zaposlenika DPO sustava u AltGtu izračunati i eksperimentalne metode za određivanje koeficijent tekućeg izlaznog prozora dvotaktnog motora s komorom za ručicu
Državna svemirska agencija Ukrajine State Enterprise "Design Bureau" Southern ". Mk Yangel "o pravima rukopisa Shevchenko Sergey Andreevich UDC 621.646.45 Poboljšanje pneumatskog sustava
Apstraktna disciplina (tečaj za obuku) M2.DV4 Prijenos lokalnog topline u DVS-u (šifra i naziv discipline (tečaj za obuku)) Sadašnji razvoj tehnologije zahtijeva široko rasprostranjeno uvođenje novih
Toplinska provodljivost u nestatinskom procesu Izračun temperaturnog polja i toplinski fluksi u procesu toplinske provodljivosti promatrat će primjer krutina grijanja ili hlađenja, jer u krutim tvarima
Pregled službenog protivnika o radu disertacije Moskalenko Ivan Nikolayevich "Poboljšanje metoda profiliranja bočne površine klipova motora s unutarnjim izgaranjem" koje predstavljaju
UDC 621.43.013 e.p. Voropaev, ing. Modeliranje vanjske značajke motora velike brzine Sportbike Suzuki GSX-R750 Uvod Korištenje trodimenzionalnih plina dinamičkih modela u dizajnu klipa
94 Oprema i tehnologija UDC 6.436 P. V. Dvorin St. Petersburg Državno sveučilište komunikacija Komunikacija Definicija koeficijenta prijenosa topline u zidovima komore za izgaranje trenutno ne postoji
Pregled službenog protivnika na radu disertacije Chichilanova ilya Ivanovič, napravljen na temi "poboljšavajući metode i sredstva za dijagnosticiranje dizelski motori»Znanstveni stupanj
UDC 60,93,6: 6.43 E. A. Kochetkov, A. S. Kuryvlev pokrajina studija studija kavitacije nositi na motorima kavitacije
Laboratorijski rad 4 Studija prijenosa topline s besplatnim kretanjem zraka Zadatak 1. Za obavljanje mjerenja toplinske inženjerstva kako bi se odredio koeficijent prijenosa topline horizontalne (vertikalne) cijevi
UDC 612.43.013 Workflows u DVS-u A.A. Handurimailov, Inzh., V.G. Slad dr. Tehn, Znanosti strukturu protoka punjenja zraka u dizelskom cilindru na taksiju usisa i kompresije. Uvod Proces volumena i filma
UDC 53.56 Analiza jednadžbi laminarnog graničnog sloja DCC-a. teh Znanosti, prof. Yesman R. I. bjeloruski nacionalni Tehničko sveučilište prilikom transporta tekuće energije u kanalima i cjevovodama
Odobriti: LD u I / - GT L. E. znanstveni rad I * ^ 1 liječnik biološki! Ssor t.g. Baryshev ^., - * c ^ x \\ "l, 2015. Rekreacija vodeće organizacije na radu disertacije u Britaciji Elena Pavlovna
Plan prijenosa topline: 1. Prijenos topline na slobodnom kretanju tekućine u velikom volumenu. Prijenos topline na slobodnom kretanju tekućine u ograničenom prostoru 3. Prisilno kretanje tekućine (plin).
Predavanje 13 Izračunate jednadžbe u procesima prijenosa topline Definicija koeficijenata prijenosa topline u procesima bez promjene agregatnog stanja procesa izmjene topline rashladnog sredstva bez promjene agregata
Pregled službenog protivnika na disertaciji Nekrasove Svetlane Olegovna "Razvoj opće metodologije dizajna motora s vanjskom opskrbom topline s pulsirajućom cijevi" koja je predstavljena na zaštitu
15.1.2. Konvektivni prijenos topline pod prisilnim kretanjem tekućine u cijevima i kanalima u ovom slučaju, koeficijent prijenosa prijenosa topline kriterija (broj) Nusselta ovisi o kriteriju grala (
Pregled službenog protivnika Tsydipove Baldanjo dašća na radu disertacije Dabayeva Maria priznaje se "Metoda proučavanja oscilacija krutih sustava instaliranih na elastičnoj šipki, na temelju
Ruska Federacija (19) ru (11) (51) MPK F02B 27/04 (2006.01) F01N 13/08 (2010.01) 169 115 (13) U1 ru 1 6 9 1 1 5 U 1 Federalni intelektualni nekretnini (12) Opis modela komunalnog
MODUL. Konvektivna izmjena topline u jednofaznom medijskom specijalitetu 300 "Tehnička fizika" Predavanje 10. Sličnost i modeliranje procesa modeliranja konvektivne izmjene topline konvektivne procese izmjene topline
UDC 673 RV Kolomiets (Ukrajina, Dnepropetrovsk, Institut za tehničku mehaniku Nacionalne akademije znanosti Ukrajine i Građanski kodeks Ukrajine) Konvektivna izmjena topline u aerofoundacijskom sušilici Postavljanje problema konvektivno sušenje proizvoda
Pregled službenog protivnika o radu disertacije Sublyega Victoria Olegovna "Multi-Sheme numerička simulacija Plin teče u kanalima tehničkih mikrosustava ", podnesen za znanstvenika
Pregled službenog protivnika na disertaciji Alukov Sergey Viktorovich "Znanstveni temelji inercijskog subress prijenosnika povećane sposobnosti opterećenja", podnesen u znanstveni stupanj
Ministarstvo obrazovanja i znanosti države Ruske Federacije obrazovna ustanova Viši profesionalni obrazovanje Samara State Aerospace Sveučilište po imenu akademskog
Pregledao službeni protivnik Pavlenko Alexandra Nikolayevich na disertaciji Bakanova Maxim Olegovich "istraga dinamike temeljitog procesa formiranja tijekom toplinske obrade pjene staničnog punjenja",
D "SPBPU A" ROTELAYA O "i IIII I L 1 !! ^ .1899 ... Millofunuki Rusija Federalna država Autonomna obrazovna ustanova visokog obrazovanja" St. Petersburg Politehničko sveučilište
Pregled službenog protivnika na disertaciji Lepichkin Dmitrij Igorevich na temu "Poboljšanje pokazatelja dizelskog motora u uvjetima rada s povećanjem stabilnosti rada oprema za gorivo", Predstavili
Pregled službenog protivnika o radu disertacije Kobyakova Yulia Vyacheslavovna na temu: "Kvalitativna analiza gumanja netkanih materijala u fazi organiziranja njihove proizvodnje kako bi se povećala konkurentnost,
Testovi su provedeni na motornoj kabini s motor za ubrizgavanje Vaz-21126. Motor je instaliran na kočionoj klupi MS-VETIN tip, opremljen mjernom opremom koja vam omogućuje kontrolu
Elektronski časopis "Tehnička akustika" http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004, 5 PSKOV Politehnički institut Rusija, 80680, PSKOV, UL. L. Tolstoy, 4, E-mail: [Zaštićeno e-poštom] O brzini zvuka
Pregled službenog protivnika o radu disertacije Egorova Marina Avinirovna na temu: "Razvoj metoda modeliranja, prognoziranja i vrednovanja operativnih svojstava polimernih tekstilnih užeta
U Speedspaceu. Ovaj rad je zapravo usmjeren na stvaranje industrijskog paketa za izračunavanje tokova oskudnog plina na temelju rješenja kinetičke jednadžbe s modelom cjelovitih sudara.
Osnove teorije održavanja topline Predavanje 5 Plan predavanja: 1. Opći koncepti teorije konvektivne izmjene topline. HeatThilling s slobodnim kretanjem tekućine u velikom volumenu 3. Toplinska crpka s slobodnim pokretima fluida
Implicitna metoda rješavanja konjugiranih zadataka laminarnog graničnog sloja na planu ploče zanimanja: 1 Operacija diferencijalne jednadžbe toplinskog graničnog sloja 3 Opis riješenog problema 4 metoda otopine
Metode za izračunavanje temperaturnog stanja glava elemenata raketne i svemirske tehnologije tijekom svog prizemlja # 09, rujan 2014 Kopytov V.S., Puchkov V. M. UDK: 621.396 Rusiju, mste.
Naglašava i pravi rad temelja za niske cikluse opterećenja, uzimajući u obzir prapovijest opterećenja. U skladu s tim, tema istraživanja je relevantna. Procjena strukture i sadržaja rada u
Pregled službenog protivnika liječnika tehničkih znanosti, profesor Pavlova Pavel Ivanovič na radu s disertacijom Kuznetsova Aleksej Nikolavich na temu: "Razvoj sustava aktivnog smanjenja buke u
1 Ministarstvo prosvjete i znanosti o državnom proračunskom državnom proračunskom institucionalnoj ustanovi visokog obrazovanja "Vladimir Državno sveučilište
U Vijeću za disertaciju D 212.186.03, FGBOU na Državnom sveučilištu Penza, znanstvenik, D.T., profesor Voyacheku i.i. 440026, Penza, Ul. Crveno, 40 mišljenja službenog protivnika Semenov
Ja tvrdim: Prvi prorektor, vice-rektor za znanstveni i inovativni rad savezne državne proračunske obrazovne akademije obrazovanja ^ ^ sudarski sveučilište) igorievič
Kontrola discipline i mjerni materijali Power jedinice»Pitanja za testiranje 1. Za koji je motor namijenjen i koje su vrste motora instalirane na domaći automobili? 2. Klasifikacija
D.V. Grineh (k. T. N.), M.A. Donchenko (k. T. N., izvanredni profesor), A.N. Ivanov (diplomski student), A.L. Perminov (diplomski student) Razvoj metodologije za izračunavanje i projektiranje motora vrste rotacijskih oštrica s vanjskom podmornicom
Trodimenzionalno modeliranje tijeka rada u zrakoplovstvu motor za rotacijsku klip Zelentsov a.a., Minin V.P. Citam ih. P.i. Barana DEP. 306 "zrakoplovni klipni motori" 2018 Svrha operacije Rotary-klip
Ne-erotski model prometnog prijevoza Trofimov au, Kutsev VA, Koharyan, Krasnodar, kada se opisuje proces crpljenja prirodnog plina u mg, u pravilu, zasebna hidraulika i zadaci izmjene topline se razmatraju odvojeno
UDC 6438 metoda za izračunavanje intenziteta turbulencije protoka plina na izlazu komore za izgaranje plinske turbine
Detonacija smjese plina u grubim cijevima i utorima V.N. Ohitin s.i. Klikachkov i.a. LOKOS MOSKSKI TEHNIČKI UNITIVNI UNITIVNICI. OGLAS Bauman Moskva Rusija Gasodinamički parametri
Laboratorijski rad 2 istraga prijenosa topline pod prisilnim ciljem konvekcije eksperimentalna definicija Ovisnosti koeficijenta prijenosa topline iz brzine zraka u cijevi. Dobiven
Predavanje. Difuzijski granični sloj. Jednadžbe teorije graničnog sloja u prisutnosti masovnog prijenosa koncepta graničnog sloja, koji se razmatra u stavku 7. i 9. (za hidrodinamičke i termalne granične slojeve
Eksplicitna metoda za rješavanje jednadžbi laminarnog graničnog sloja na ploči laboratorijskom radu 1, plan nastave: 1. Svrha rada. Metode rješavanja jednadžbi graničnog sloja (metodološki materijal) 3. Diferencijal
UDC 621.436 N. D. D. D. D. Chingov, L. L. Milkovi, N.S. Malatovsky Metode za izračunavanje koordiniranih temperaturnih polja cilindra poklopca s ventilima Metoda za izračunavanje polja koordiniranog cilindra je predložena
# 8, 6. kolovoza UDC 533655: 5357 Analitičke formule za izračunavanje toplinskih tokova na blokiranim tijelima malog produljenja vukova MN, student Rusija, 55, Moskva, Mttu Ne Ne Bauman, Aerospace Fakultet,
Pregled službenog protivnika na disertaciji samoiolova denis yuryevich "Informacije i mjerni sustav za intenziviranje proizvodnje nafte i određivanje vodootpornih proizvoda",
Federalna agencija za obrazovanje Državno obrazovanje visokog stručnog obrazovanja Pacific State Sveučilišta Termalna napetost DVS metodikalne
Pregled službenog protivnika liječnika tehničkih znanosti, profesor Labunda Boris Vasilyevich na radu disertacije XU Yuna na temu: "Povećati nosivost spojeva elemenata drvenih konstrukcija
Pregled službenog protivnika Lviv Juriju Nikolayevich na disertaciji Melnikova Olge Sergeyevna "Dijagnostika glavne izolacije sile ispunjenih električnim transformatorima na statistiku na statistiku
UDC 536.4 Gorbunov A.D. Dr. Tech. Znanosti, prof., DGTU definicija koeficijenta prijenosa topline u turbulentnom protoku u cijevima i kanalima analitičke metode analitički izračun koeficijenta prijenosa topline
UDC 621.436
Učinak aerodinamičkog otpora usisnog i ispušnih sustava automobilskih motora na procese razmjene plina
L.v. Stolari, bp Zhilkin, yu.m. Brodov, n.i. Grigoriev
U radu su prikazani rezultati eksperimentalnog studija utjecaja aerodinamičkog otpora usisni i ispušnih sustava klipni motori na procese razmjene plina. Eksperimenti su provedeni na on-line modelima jednog cilindra motora. Opisane su instalacije i metode za provođenje eksperimenata. Prikazane su ovisnosti o promjeni trenutne brzine i tlaka protoka u stazama plinskih zraka motora iz ugla rotacije radilice. Podaci su dobiveni na različitim koeficijentima otpornosti usisnog i ispušnih sustava i različitih frekvencija rotacije radilice. Na temelju dobivenih podataka, zaključci su izrađeni od dinamičkih značajki procesa razmjene plina u motor različiti uvjeti, Pokazalo se da uporaba prigušivača buke izglađuje protočni mreškanje i mijenja karakteristike protoka.
Ključne riječi: klipni motor, procesi za razmjenu plina, procesna dinamika, brzina pulsiranje i tlak protoka, prigušivač buke.
Uvod
Izrađeni su brojni zahtjevi za unos i ishode klipnih motora unutarnje izgaranja, među kojima su glavni pad aerodinamičkog buke i minimalni aerodinamički otpor. Oba ova pokazatelji određuju se u interkonekciji dizajna elementa filtra, prigušivača ulaznih prigušivača i otpuštanja, katalitičkih neutralizatora, prisutnosti superiornog (kompresora i / ili turbopunjača), kao i konfiguracija usisnog i ispušnog plinovoda i priroda toka u njima. U isto vrijeme, praktički nema podataka o utjecaju dodatnih elemenata usisnog i ispušnih sustava (filteri, prigušivači, turbopunjač) na dinamiku plina u njima.
Ovaj članak prikazuje rezultate proučavanja učinka aerodinamičkog otpora unosa i ispušnih sustava na procese izmjene plina u odnosu na klipni motor dimenzije 8.2 / 7.1.
Eksperimentalne biljke
i sustav prikupljanja podataka
Studije o učinku aerodinamičkog otpora sustava plinskog zraka na procese razmjene plina u klipnim inženjerima provedene su na simulacijskom modelu dimenzije 4.2 / 7.1, potaknuta rotacijom asinkroni motorUčestalost rotacije koljena čija je podešena u rasponu N \u003d 600-3000 min1 s točnom točnošću od ± 0,1%. Eksperimentalna instalacija detaljnije je opisana.
Na sl. 1 i 2 prikazuju konfiguracije i geometrijske dimenzije unos i ispušni trakt eksperimentalne instalacije, kao i lokacija ugradnje za mjerenje trenutnog
vrijednost srednja brzina i tlak protoka zraka.
Za mjerenja trenutnih vrijednosti tlaka u struji (statička) u PC kanalu, senzor tlaka £ -10 koristio je Wika, čija je brzina manja od 1 ms. Maksimalna relativna prosječna greška mjerenja srednje kvadratne tlaka bila je ± 0,25%.
Da biste odredili trenutni medij u dijelu kanala protoka zraka, termoenemometri konstantne temperature izvorne dizajne, osjetljivi element koji je bio nichrom nit promjera 5 um i duljine 5 mm. Maksimalna relativna prosječna prosječna pogreška mjerenja brzine WX bila je ± 2,9%.
Mjerenje rotacijske frekvencije radilice provedeno je pomoću tahometrijskog metra koji se sastoji od nazubljenog diska vale za radilicei induktivni senzor. Senzor je formirao puls napona na frekvenciji proporcionalnoj brzini rotacije osovine. Prema tim impulsima, učestalost rotacije je zabilježena, određen je položaj radilice (kut f) i trenutak prolaska klipa VMT i NMT.
Signali iz svih senzora ušli su u analogno-to-digitalni pretvarač i prenose se na osobno računalo za daljnju obradu.
Prije obavljanja eksperimenata općenito je provedeno statično i dinamično ciljanje mjernog sustava, što je pokazalo brzinu potrebnu za proučavanje dinamike dinamičkih procesa u ulaznim i ispušnim sustavima klipnih motora. Ukupnu prosječnu pogrešku eksperimenata o učinku aerodinamičkog otpora plina sustavi DV. Procesi izmjene plina bili su ± 3,4%.
Sl. 1. Konfiguracija i geometrijske veličine usisnog puta eksperimentalne instalacije: 1 - glava cilindra; 2-mjehurića cijev; 3 - mjerna cijev; 4 - senzori termoanemometra za mjerenje brzine protoka zraka; 5 - senzori tlaka
Sl. 2. Konfiguracija i geometrijske dimenzije ispušnog puta eksperimentalne instalacije: 1 - glava cilindra; 2 - radna ploča - cijev za diplomiranje; 3 - senzori tlaka; 4 - Senzori termoemometara
Učinak dodatnih elemenata na dinamiku plina procesa unosa i oslobađanja proučavali su se s različitim koeficijentima otpornosti sustava. Otpor je stvoren pomoću različitih usisnih filtera i oslobađanje. Dakle, kao jedan od njih, standardni zračni automobil filtar je korišten s koeficijentom otpora od 7,5. Filtar tkiva s koeficijentom otpora 32 je izabran kao drugi filtarski element. Koeficijent otpora je određena eksperimentalno kroz statički čistku u laboratorijskim uvjetima. Ispitivanja su također provedena bez filtera.
Učinak aerodinamičkog otpora na ulazni proces
Na sl. 3 i 4 prikazuju ovisnosti brzine protoka zraka i PC tlaka u ulaznom stanju
le iz kuta rotacije radilice f na različitim frekvencijama rotacije i kada se koriste razne usisni filtri.
Utvrđeno je da su u oba slučaja (s prigušivačem i bez) pulsiranje tlaka i brzina protoka zraka najviše izražena pri velikoj brzini rotacije radilice. U isto vrijeme u usisnom kanalu s prigušivačem buke maksimalna brzina Protok zraka, kao što bi se trebao očekivati, manje nego u kanalu bez njega. Najviše
m\u003e x, m / s 100
Otvaranje 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111
Jeephing ventil 1 111 II TI. [Zocrytir. , 3.
§ p * ■ -1 * £ l r-
// 11 "S '11 III 1
540 (r. GOME. P.K.Y. 720 VMT NMT
1 1 otvaranje -Gbepske-! Ventil a l 1 g 1 1 1 zatvoren ^
1 HDC \\. BPCSKNEO ventil "X 1 1
| | J __ 1 __ mj y t -1 1 K / 1 ^ v / \\ t / g) y / / l / l "PC-1 \\ t V / -
1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1
540 (r. Cyro. P.k .. 720 VMT NMT
Sl. 3. ovisnost o zračnoj brzini WX u usisnom kanalu iz kuta rotacije vratila radilice na različitim frekvencijama rotacije radilice i različitih elemenata filtriranja: A-N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardni filtar zraka; 3 - Filtar tkanine
Sl. 4. Ovisnost PC tlaka u ulaznom kanalu iz kuta rotacije radilice f na različitim frekvencijama rotacije radilice i različitih elemenata filtriranja: A-N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardni filtar zraka; 3 - Filtar tkanine
bilo je vedro manifestirano s visokim frekvencijama rotacije radilice.
Nakon zatvaranja usisnog ventila, tlak i brzina protoka zraka u kanalu pod svim uvjetima ne postaju jednaki nuli, a neke od njihovih fluktuacija se promatraju (vidi sl. 3 i 4), što je također karakteristično za oslobađanje proces (vidi dolje). Istovremeno, ugradnja prigušivača ulaznog buke dovodi do smanjenja pulsatiranja tlaka i brzine protoka zraka u svim uvjetima tijekom procesa usisavanja i nakon što je usisni ventil zatvoren.
Učinak aerodinamičkog
otpornost na proces oslobađanja
Na sl. 5 i 6 prikazuje ovisnosti o brzini protoka zraka WX i tlačnog računala u izlazu iz kuta rotacije oblika radilice na različitim frekvencijama rotacije i kada se koriste razne filtre za otpuštanje.
Studije su provedene za različite frekvencije rotacije radilice (od 600 do 3000 min1) pri različitu nadtlak na otpuštanju PI (od 0,5 do 2,0 bara) bez tihog buke i ako je prikazana.
Utvrđeno je da u oba slučaja (s prigušivačem i bez) pulsiranje brzine protoka zraka, najsrtinije se manifestira na niskim frekvencijama rotacije radilice. U ovom slučaju, vrijednosti maksimalnog protoka zraka ostaju u ispušnom kanalu s bukom prigušivačem
merilly isto kao i bez njega. Nakon zatvaranja ispušnog ventila, brzina protoka zraka u kanalu u svim uvjetima ne postaje nula, a neke se mijenjaju brzine fluktuacije (vidi sliku 5), što je karakteristično za uvodnu procesu (vidi gore). Istodobno, ugradnja prigušivača buke na oslobađanje dovodi do značajnog povećanja pulsiranja brzine protoka zraka u svim uvjetima (posebno na RY \u003d 2,0 bara) i tijekom procesa oslobađanja i nakon ispušnog ventila je zatvoren ,
Treba napomenuti suprotan učinak aerodinamičkog otpora na karakteristike ulaznog procesa u motor, gdje zračni filter Pulsirajući učinci u procesu usisa i nakon zatvaranja ulaznog ventila bili su prisutni, ali su bili očito brži nego bez njega. U tom slučaju, prisutnost filtra u ulaznom sustavu dovela je do smanjenja maksimalnog protoka zraka i slabljenja dinamike procesa, koja je dosljedna dobro s prethodno dobivenim rezultatima u radu.
Povećanje aerodinamičkog otpora ispušni sustav To dovodi do određenog povećanja maksimalnog tlaka u procesu oslobađanja, kao i premještanja vrhova za NMT. U ovom slučaju, može se primijetiti da je ugradnja prigušivača buke izlaza dovodi do smanjenja pulsiranja tlaka protoka zraka u svim uvjetima i tijekom proizvodnog procesa i nakon ispušnog ventila.
hi. m / s 118 100 46 16
1 1 do. T «AIA K t 1 zatvaranje MPSkalnog ventila
Otvaranje ipija |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1
"" "" y í í í ~ ^
540 (p, hvataljka, p.k.y. 720 NMT NMT
Sl. 5. ovisnost da je brzina zraka u izlazu iz kuta rotacije vratila radilice na različitim frekvencijama rotacije radilice i različitih elemenata filtriranja: A-N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardni filtar zraka; 3 - Filtar tkanine
Px. 5PR 0,150
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 l 'A 11 1 1 / 1.', i II 1 1
Otvaranje | Yypzskskaya 1 íypskana l7 1 h _ / 7 / ", g s 1 i zatvaranje bittijasta g / cgtї Alana -
c- "1 1 1 1 _ 1 l l _l / í h / 1 1 1 1
540 (p, lijes, pk6. 720
Sl. 6. Ovisnost tlačnog računala u izlazu iz kuta rotacije radilice F na različitim frekvencijama rotacije radilice i različitih elemenata filtriranja: A-N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - standardni filtar zraka; 3 - Filtar tkanine
Na temelju obrade promjena ovisnosti u protoku za odvojeno taktanje, relativna promjena u volumenu protok zraka Q je izračunat kroz ispušni kanal kada je prigušivač postavljen. Utvrđeno je da s niskim nadtlakom na oslobađanje (0,1 MPa), potrošnja Q u ispušnom sustavu s prigušivačem je manji nego u sustavu bez nje. U isto vrijeme, ako je na frekvenciji rotacije radilice 600 min-1, ta razlika bila je približno 1,5% (koja leži unutar pogreške), zatim s n \u003d 3000 min4 ta je razlika dosegla 23%. Pokazano je da je za visoku nadtlaku od 0,2 MPa uočena suprotna tendencija. Volumen protoka zraka kroz ispušni kanal s prigušivačem bio je veći nego u sustavu bez njega. U isto vrijeme, na niskim frekvencijama rotacije radilice, to je premašilo 20%, a s n \u003d 3000 min1-5%. Prema autorima, takav učinak može se objasniti nekim zaglađivanjem pulsiranja brzine protoka zraka u ispušnom sustavu u prisutnosti tihog buke.
Zaključak
Provedena studija pokazala je da je ulazni motor unutarnjeg izgaranja značajno pod utjecajem aerodinamičkog otpora usisnog puta:
Povećanje otpornosti filtarskog elementa zaglađuje dinamiku procesa punjenja, ali u isto vrijeme smanjuje brzinu protoka zraka, što odgovara koeficijentu punjenja;
Učinak filtra poboljšan je povećanjem frekvencije rotacije radilice;
Vrijednost praga koeficijenta otpornosti filtera (približno 50-55), nakon čega njegova vrijednost ne utječe na brzinu protoka.
Pokazalo se da aerodinamički otpor ispušnog sustava također značajno utječe na dinamičan i potrošni materijal za postupak oslobađanja:
Povećanje hidrauličke otpor ispušnog sustava u klip DVS dovodi do povećanja pulsiranja brzine protoka zraka u ispušnom kanalu;
Uz nisku nadtlak na oslobađanju u sustavu s tihom bukom, postoji smanjenje volumetrijskog protoka kroz ispušni kanal, dok je na visokoj Ry - naprotiv, povećava se u usporedbi s ispušnim sustavom bez prigušivača.
Dakle, dobiveni rezultati mogu se koristiti u inženjerskoj praksi kako bi se optimalno odabrali karakteristike ulaznih i izloženih prigušivača, koji mogu pružiti
utjecaj na punjenje cilindra svježeg punjenja (koeficijent punjenja) i kvalitetu čišćenja motornog cilindra iz ispušnih plinova (rezidualni plinski koeficijent) na određenim načinima velike brzine rada klipnog motora.
Književnost
1. Draganov, B.h. Izgradnja usisa i ispušnih kanala motora s unutarnjim izgaranjem / B.KH. Draganov, mg Kruglov, V. S. Obukhov. - Kijev: posjetiti školu. Glava Ed, 1987. -175 str.
2. motori s unutarnjim izgaranjem. U 3 kn. Kn. 1: Teorija radnih procesora: studije. / V.n. Lou-Kanin, K.a. Morozov, A.S. Khachyan i sur.; Ed. Vnta Lukanina. - M.: Više. SHK., 1995. - 368 str.
3. ChamPraozs, B.A. Motori s unutarnjim izgaranjem: teorija, modeliranje i izračun procesa: studije. U predmetu "teorija radnih tokova i modeliranje procesa u motorima s unutarnjim izgaranjem" / B.A. Chamolaoz, t.f. Faraplatov, V.V. Clementev; Ed. Dvorac Desetirati. Znanost o Ruskoj Federaciji B.A. Champrazov. - Chelyabinsk: Sursu, 2010. -382 str.
4. Suvremeni pristupi stvaranju dizelskih motora za osobne automobile i malo mirno
zovikov / a. Blinov, p.a. Golubev, yu.e. Dragan i sur.; Ed. V. S. Peponova i A. M. MINEYV. - m.: Nic "inženjer", 2000. - 332 str.
5. Eksperimentalni studij dinamičkih plina u ulaznom sustavu klipnog motora / b.p. Zhoksikin, L.V. Stolari, s.a. Korzh, i.d. Larionov // inženjering. - 2009. -№ 1. - P. 24-27.
6. Na promjeni dinamike plina procesa oslobađanja u klipnom motoru u ugradnji prigušivača / l.v. Stolari, bp Zhoksikin, A.V. Križ, dland. Padalak // Bilten Akademije vojnih znanosti. -2011. - № 2. - P. 267-270.
7. Pat. 81338 ru, MPK G01 p5 / 12. Termička mehanička temperatura konstantne temperature / S.N. Pochov, L.V. Stolari, bp Vilkin. - br 2008135775/22; Fazi. 09/03/2008; Publ. 03/10/2009, BUL. № 7.
1Ovaj članak raspravlja o procjeni učinka rezonatora na punjenje motora. U primjeru primjera predloženo je rezonator - volumenom jednakom cilindru motora. Geometrija usisnog trakta zajedno s rezonatorom uvezeno je u program protoka. Matematička modifikacija provedena je uzimajući u obzir sva svojstva pokretnog plina. Da biste procijenili brzinu protoka kroz ulazni sustav, provedena je procjena brzine protoka u sustavu i relativni tlak zraka u prorezu ventila, računalna simulacija, koja je pokazala učinkovitost korištenja dodatnog kapaciteta. Procjena protoka protoka kroz prazninu ventila, brzina protoka, protoka, protoka, tlaka i protoka za standardni, nadograđeni i usisni sustav s reksiverom. U isto vrijeme, masa dolaznog zraka se povećava, brzina protoka protoka se smanjuje i gustoća zraka koja ulazi u cilindar se povećava, što se povoljno odražava na izlaznim televizorima.
ulazni trakt
rezonator
punjenje cilindra
modeliranje matematike
nadograđeni kanal.
1. Jolobov L.A., Dydykin A. M. Matematičko modeliranje procesa razmjene plina DVS: Monografija. Ng.: Ngsha, 2007.
2. Dydyskin A. M., Zohobov L.A bezonamičke studije DVS metode numeričkog modeliranja // traktora i poljoprivrednih strojeva. 2008. № 4. P. 29-31.
3. PRITH D. M., Turski V. Aeromehanika. M.: Oborongiz, 1960. godine.
4. Khaylov M. A. Izračunava jednadžba fluktuacije tlaka u usisnoj cijevi motora s unutarnjim izgaranjem // tr. Citam. 1984. br. 152. str.64.
5. Sonin V. I. Proučavanje protoka zraka kroz razmak ventila // tr. NAS. 1974. Izdanje 149. Str.21-38.
6. Samsky A. A., Popov Yu. P. Razlika metode za rješavanje problema dinamike plina. M.: Znanost, 1980. Str.352.
7. Rudoy B. P. primijenio je nestativnu dinamiku plina: tutorial. UFA: UFA zrakoplovni institut, 1988. Str.184.
8. Malivanov M.V., Khmelev R. N. o razvoju matematičkog i softvera za izračun dinamičkih procesa u DVS-u: Materijali IX međunarodne znanstvene i praktične konferencije. Vladimir, 2003. str. 213-216.
Veličina okretnog momenta motora je proporcionalna masi zraka, pripisana učestalosti rotacije. Povećanje punjenja cilindra benzinskog motora, nadogradnjom usisnog puta, dovest će do povećanja tlaka kraja unosa, poboljšanog stvaranja miješanja, povećanje tehničkih i ekonomskih pokazatelja rada motora i smanjenja u toksičnosti ispušnih plinova.
Osnovni zahtjevi za ulazni put su osigurati minimalnu otpornost na ulazu i jedinstvenu raspodjelu zapaljive smjese kroz cilindre motora.
Osiguravanje minimalne otpornosti do ulaza može se postići uklanjanjem hrapavosti unutarnjih zidova cjevovoda, kao i oštre promjene u smjeru protoka i eliminirati iznenadne suženja i proširenja trakta.
Značajan učinak na punjenje cilindra pruža različite vrste poticaja. Najjednostavnija vrsta superior je koristiti dinamiku dolaznog zraka. Veliki volumen prijemnika djelomično stvara rezonantne učinke u specifičnom rasponu brzine rotacije, što dovodi do poboljšanog punjenja. Međutim, oni su, kao rezultat toga, dinamički nedostaci, na primjer, odstupanja u sastavu smjese s brzom promjenom opterećenja. Gotovo idealan protok okretnog momenta osigurava da je ulaznu cijev prebacivanja, u kojoj, na primjer, ovisno o opterećenju motora, brzina rotacije i položaju gasa su moguća varijacije:
Duljina pulsirajuće cijevi;
Prebacivanje između pulsirajućih cijevi različitih duljina ili promjera;
- selektivno isključivanje odvojene cijevi jednog cilindra u prisutnosti velike količine;
- Uključivanje glasnoće prijemnika.
U rezonantnom nadređenom skupini cilindra s istim zanimljivim intervalom pričvrstite kratke cijevi za rezonantni prijemnik, koji su spojeni kroz rezonantne cijevi s atmosferom ili primljenim prijemnikom koji djeluje kao rezonator Gölmgolts. To je sferično posuđeno s otvorenim vratom. Zrak u vratu je oscilirajuća masa, a volumen zraka u posudi ima ulogu elastičnog elementa. Naravno, takvo odvajanje je istinito samo približno, budući da neki od zraka u šupljini ima inercijalni otpor. Međutim, s dovoljno velikom vrijednošću površine otvaranja na područje poprečnog presjeka šupljine, točnost takve aproksimacije je prilično zadovoljavajuće. Glavni dio kinetičke oscilirajuće energije koncentrira se u vratu rezonatora, gdje oscilatorna brzina čestica zraka ima najveću vrijednost.
Ulazni rezonator se uspostavlja između leptira i cilindra. Počinje djelovati kada je gas je dovoljno pokriven tako da se njezin hidraulički otpor postaje usporediv s otporom rezonatorskog kanala. Kada se klip pomiče, zapaljiva smjesa ulazi u cilindar motora ne samo ispod leptira, već i iz spremnika. S smanjenjem vakuuma, rezonator počinje sisati zapaljivu smjesu. To će slijediti isti dio i prilično velik, obrnuto izbacivanje.
U članku se analizira kretanje protoka u usisnom kanalu 4-hoke benzinskog motora na nazivnom frekvenciji rotacije radilice na primjeru VAZ-2108 motora na brzini okretanja radilice n \u003d 5600min-1.
Ovaj zadatak istraživanja riješen je matematički način korištenjem softverski paket za modeliranje hidrauličnih procesa plina. Simulacija je provedena pomoću softveranog paketa FlowVision. U tu svrhu, geometrija je dobivena i uvezena (pod geometrijom podrazumijeva se u unutarnjim količinama motora i ispušnih cijevi, atrigant cilindra) koristeći razne standardne formate datoteka. To omogućuje SAPR SolidWorks stvoriti područje naselja.
Pod kalkulacijskim područjem shvaća se kao volumen u kojoj se određuju jednadžbe matematičkog modela i granice volumena na kojem se određuju granični uvjeti, zatim održavaju dobivenu geometriju u obliku koji je podržan protokom i koristite ga prilikom stvaranja nova izračunata opcija.
Ovaj zadatak koristi ASCII, binarni format, u STL produžetku, tipu stereolitagrafije s kutnom tolerancijom od 4,0 stupnjeva i odstupanje od 0,025 metara za poboljšanje točnosti rezultirajućih rezultata modeliranja.
Nakon primitka trodimenzionalnog modela namire, postavljen je matematički model (skup zakona promjena u fizičkim parametrima plina za taj problem).
U tom slučaju, znatno podmorski protok plina se vrši na malim Reynolds brojevima, što je opisano sustavom turbulentnog protoka potpuno komprimiranja plina upotrebom standardnog K-E modela turbulencije. Ovaj matematički model opisan je sustavom koji se sastoji od sedam jednadžbi: dvije navije - stokes jednadžbe, jednadžbe kontinuiteta, energije, stanje idealnog plina, prijenosa mase i jednadžbe za kinetičku energiju burnih valjanja.
(2)
Energetska jednadžba (potpuna entalpija)
Jednadžba stanja idealnog plina:
Turbulentne komponente povezane su s preostalim varijablama kroz turbulentnu vrijednost viskoznosti, koja se izračunava u skladu sa standardnim K-ε modelom turbulencije.
Jednadžbe za K i ε
turbulentna viskoznost:
konstante, parametri i izvori:
(9)
(10)
Σk \u003d 1; σε \u003d 1.3; Cvoj \u003d 0,09; Cε1 \u003d 1.44; Cε2 \u003d 1.92
Radna tvar u ulazu je zrak, u ovom slučaju, smatra se savršenim plinom. Početne vrijednosti parametara postavljene su za cijelo područje naselja: temperatura, koncentracija, tlak i brzinu. Za tlak i temperaturu, početni parametri su jednaki referenci. Brzina unutar izračunatog područja u smjerovima X, Y, Z je nula. Varijabilna temperatura i tlak u protoku prikazani su relativnim vrijednostima, čije se apsolutne vrijednosti izračunavaju pomoću formule:
fa \u003d f + fref, (11)
gdje Fa je apsolutna vrijednost varijable, f je izračunata relativna vrijednost varijable, fref - referentnu vrijednost.
Rubne uvjete su navedene za svaku izračunatu površinu. Pod graničnim uvjetima potrebno je razumjeti kombinaciju jednadžbi i zakonima karakterističnih za površine izračunate geometrije. Potrebni su granični uvjeti za određivanje interakcije područja namire i matematičkog modela. Na stranici za svaku površinu označava određenu vrstu graničnog stanja. Vrsta graničnog stanja instaliran je na ulazni unos ulaznog kanala - besplatan unos. Preostali elementi - zidni, koji ne dopušta i ne prenosi izračunati parametre trenutnog područja. Osim svih gore navedenih graničnih uvjeta potrebno je uzeti u obzir granične uvjete na pokretnim elementima uključenim u odabrani matematički model.
Pokretni dijelovi uključuju ulazni i ispušni ventil, klip. Na granicama pokretnih elemenata određujemo vrstu graničnog stanja zida.
Za svaku od pokretnih tijela postavljena je zakon kretanja. Promjena brzine klipa određena je formulom. Da bi se utvrdili zakoni pokreta ventila, krivulje lifta ventila uklonjene su u 0,50 s točnom točnosti od 0,001 mm. Tada su izračunate brzinu i ubrzanje pokreta ventila. Dobiveni podaci pretvaraju se u dinamičke knjižnice (vremenska brzina).
Sljedeća faza u procesu simulacije je stvaranje računalne mreže. Flowvision koristi lokalno prilagodnu računalnu mrežu. U početku se stvara početna računalna mreža, a zatim su navedeni kriteriji za mljevenje rešetke, prema kojima je protok prekida stanice početne mreže u željenom stupnju. Prilagodba se vrši u volumenu kanala kanala i zidova cilindra. Na mjestima se stvaraju moguća maksimalna brzina, prilagođavanje s dodatnim brušenjem računalne mreže. Prema volumenu, brušenje je provedeno do 2 razine u komori za izgaranje i do 5 razina u utorima ventila, duž zidova cilindra, adaptacija je napravljena do 1 razine. To je potrebno povećati korak integracije vremena s implicitnim metodom izračuna. To je zbog činjenice da je vremenski korak definiran kao omjer veličine ćelije do maksimalne brzine u njemu.
Prije početka izračunavanja stvorene opcije morate odrediti parametre numeričkog modeliranja. U isto vrijeme, vrijeme za nastavak izračuna jednako je jednom punom ciklusu rada motora, 7200 pk., Broj iteracija i učestalost spremanja ovih opcija izračuna. Za naknadnu obradu sačuvane su određene faze izračuna. Postavite vrijeme i opcije za postupak izračuna. Ovaj zadatak zahtijeva postavljanje vremenskog koraka - metoda izbora: implicitna shema s maksimalnim korakom 5e-004c, eksplicitan broj CFL - 1. To znači da vremenski korak određuje sam program, ovisno o konvergenciji jednadžbi tlaka sebe.
Postprocesor je konfiguriran i parametri vizualizacije rezultata su zainteresirani za. Simulacija vam omogućuje da dobijete potrebne slojeve vizualizacije nakon završetka glavnog izračuna, na temelju faze izračuna ostali su s određenom frekvencijom. Osim toga, postprocesor vam omogućuje da prenosete dobivene numeričke vrijednosti parametara procesa u proučavanju u obliku informatičke datoteke u vanjske elektroničke urednike tablice i za dobivanje vremenske ovisnosti takvih parametara kao brzinu, potrošnju, tlak , itd
Slika 1 prikazuje instalaciju prijemnika na ulazni kanal DV. Glasnoća prijemnika jednak je volumenu jednog cilindra motora. Prijemnik je postavljen što je moguće bliže ulaznom kanalu.
|
|
|
Sl. 1. Nadograđena je područjem prijemnika u cadsolidworks |
Vlastiti frekvencija rezonatora Helmholtz je:
(12)
gdje f je frekvencija, Hz; C0 - brzina zvuka u zraku (340 m / s); Presjek s rupa, m2; L je duljina cijevi, m; V je volumen rezonatora, m3.
Za naš primjer imamo sljedeće vrijednosti:
d \u003d 0,032 m, s \u003d 0,00080384 m2, v \u003d 0,000422267 m3, l \u003d 0,04 m.
Nakon izračunavanja F \u003d 374 Hz, koji odgovara rotacijskoj brzini radilice n \u003d 5600min-1.
Nakon postavljanja izračunate opcije i, nakon postavljanja parametara numeričke simulacije, dobiveni su sljedeći podaci: brzina protoka, brzina, gustoća, tlak, temperatura polaza plina u ulaznom kanalu intenziteta rotacije radilice.
Iz prikazanog grafikona (sl. 2), u smislu protoka protoka u prorezu ventila, jasno je da nadograđeni kanal s prijemnikom ima maksimalno potrošni materijal. Vrijednost potrošnje je veća od 200 g / s. Povećanje se promatra za 60 g.k.v.
Od otvaranja ulaznog ventila (348 g.k.v.) brzina protoka (slika 3) počinje rasti od 0 do 170 m / s (na moderniziranom usisnom kanalu 210 m / s, s -190M / s prijemnicima) do 440 -450 gkv U kanalu s prijemnikom, vrijednost brzine je veća nego u standardu približno 20 m / s počevši od 430-440. P.K.V. Numerička vrijednost kanala u kanalu s prijemnikom je znatno više nego na nadograđeni ulazni kanal, tijekom otvaranja ulaznog ventila. Zatim postoji značajno smanjenje brzine protoka, do zatvaranja ulaznog ventila.
|
|
|
|
Sl. 2. Potrošnja protoka plina u utoru ventila za kanale standardne, nadograđene i s prijemnikom na n \u003d 5600 min-1: 1 - standard, 2 - nadograđeni, 3 - nadograđeni s prijemnikom |
Sl. 3. Brzina protoka protoka u utor ventila za kanale standarda, nadograđenih i s prijemnikom na n \u003d 5600 min-1: 1 - standard, 2 - nadograđeni, 3 - nadograđeni s prijemnikom |
Relativnih grafikona tlaka (Sl. 4) (atmosferski tlak, P \u003d 101000 PA je primljen za nulu), slijedi da je vrijednost tlaka u nadograđenom kanalu viša nego u standardu, pri 20 kPa na 460-480 gp. Kv (povezano s velikom vrijednošću protoka). Počevši od 520 g.k.V. Vrijednost tlaka je poravnata, koja se ne može reći o kanalu s prijemnikom. Vrijednost tlaka je viša nego u standardnom, za 25 kPa, počevši od 420-440 gp.k.v. do zatvaranja ulaznog ventila.
|
|
|
|
Sl. 4. Tlak protoka u standardu, nadograđeni i kanal s prijemnikom na N \u003d 5600 min-1 (1 - standardni kanal, 2 - nadograđeni kanal, 3 - nadograđeni kanal s prijemnikom) |
Sl. 5. Gustoća protoka u standardnom, nadograđenom i kanalu s prijemnikom na N \u003d 5600 min-1 (1 - standardni kanal, 2 - nadograđeni kanal, 3 - nadograđeni kanal s prijemnikom) |
Gustoća protoka u području jaza ventila prikazana je na Sl. pet.
U nadograđenom kanalu s prijemnikom, vrijednost gustoće je ispod 0,2 kg / m3 počevši od 440 g.k.v. U usporedbi sa standardnim kanalom. To je povezano s visokim tlakom i protokom plina.
Iz analize grafikona možete izvući sljedeći zaključak: kanal poboljšanog oblika osigurava bolje punjenje cilindra sa svježim punjenjem zbog smanjenja hidrauličke rezistencije ulaznog kanala. Uz povećanje brzine klipa u vrijeme otvaranja ulaznog ventila, oblik kanala ne utječe značajno na brzinu, gustoću i tlak unutar usisnog kanala, objašnjava se činjenicom da su u tom razdoblju indikatori ulaznog procesa uglavnom Ovisno o brzini klipa i površine kolota ventila (samo oblik usisnog kanala promijenio u ovom izračunu), ali sve se dramatično mijenja u vrijeme usporavanja kretanja klipa. Naknada u standardnom kanalu je manje inertni i jači "rastegnut" duž duljine kanala, koji u agregatu daje manje punjenja cilindra u vrijeme smanjenja brzine klipnog pokreta. Do zatvaranja ventila, proces teče pod denominatorom već dobivenim protokom (klip daje početnu brzinu protoka spremljenog volumena, s smanjenjem brzine klipa, inercija komponenta protoka plina ima značajnu ulogu u punjenju. To potvrđuje pokazatelji viših brzina, tlak.
U ulaznom kanalu s prijemnikom, zbog dodatnih naknada i rezonantnih fenomena, u cilindru DVS-a postoji značajno velika masa smjese plina, koja osigurava više tehničke pokazatelje operacije DVS-a. Povećanje rasta na kraju ulaza imat će značajan utjecaj na povećanje tehničke i ekonomske i ekološke učinkovitosti DVS rada.
Recenzenti:
Dobiva Alexander Nikolaevich, doktore tehničkog sveučilišta, profesor Odjela za toplinske motore i energetske instalacije Vladimirskog državnog sveučilišta Ministarstva prosvjete i znanosti, Vladimir.
Kulchitsky Aleksey Ramovich, D.N., profesor, zamjenik glavnog dizajnera LLC VMTZ, Vladimir.
Bibliografska referenca
Jolobov L.A., Suvorov E. A., Vasiljev I.S. Utjecaj dodatnog kapaciteta u ulazni sustav za popunjavanje DVS // Moderni problemi znanosti i obrazovanja. - 2013. - № 1;URL: http://science-ducation.ru/ru/article/gledajte?id\u003d8270 (datum rukovanja: 25.11.2019). Mi svoju pozornost posvećujemo časopisima u izdavačkoj kući "Akademija prirodnih znanosti"
Paralelno, razvoj razornih ispušnih sustava, sustavi razvijeni, konvencionalno se nazivaju "prigušivačima", ali nisu toliko dizajnirali kako bi se smanjila razina buke operacijskog motora, koliko će promijeniti njezine karakteristike energije (motor motora ili njegov okretni moment). U isto vrijeme, zadatak šivanja buke otišao je na drugi plan, takvi uređaji se ne smanjuju i ne mogu značajno smanjiti ispušni buka motora, a često ga poboljšavaju.
Rad takvih uređaja temelji se na rezonantnim procesima unutar samih "prigušivača", posjedujući, poput bilo kojeg šupljeg tijela s svojstvima igrač rezonatora. Zbog unutarnjih rezonancija ispušnog sustava, dva paralelna problema rješavaju se istodobno: čišćenje cilindra se poboljšava iz ostataka zapaljive smjese u prethodnom taktu, a punjenje cilindra je svježi dio zapaljivog smjesa za sljedeći takt kompresije.
Poboljšanje čišćenja cilindra je zbog činjenice da je plinski stup u diplomskom razvodniku, koji je postigao neku brzinu tijekom proizvodnje plinova u prethodnom taktu, zbog inercije, kao klip u pumpu, nastavlja sisati ostaci plinova iz cilindra čak i nakon tlaka cilindra dolazi s tlakom u diplomskom razvodniku. U isto vrijeme, drugi, neizravni učinak javlja: Zbog toga dodatnih manjih crpljenja, tlak u cilindru se smanjuje, koji povoljno utječe na sljedeći takt za čišćenje - u cilindru je nešto više od svježe zapaljive smjese nego što bi mogao dobiti ako je tlak cilindra bio je jednak atmosferu.
Osim toga, obrnuti val ispušnog tlaka, odražava se od konfuzije (stražnji konus ispušnog sustava) ili mješavine (plinsko dinamička dijafragma) ugrađena u šupljinu prigušivača, vraćajući se natrag na ispušni prozor cilindra u to vrijeme njegovog zatvaranja, dodatno "zračenjem" svježe gorivo smjesu u cilindru, još više povećavajući njegovo punjenje.
Ovdje morate jasno shvatiti da se ne radi o uzajamnom kretanju plinova u ispušnom sustavu, već o oscilacijskom procesu vala unutar samog plina. Plin se kreće samo u jednom smjeru - od ispušnog prozora cilindra u smjeru izlaza na izlazu ispušnog sustava, najprije s oštrim udarcima, čija je frekvencija jednaka prometu vozila, a zatim postupno amplituda ovih Upotreba se smanjuje, u granici se pretvara u jedini laminar kretanje. I "tamo i ovdje" tlačni valovi hodaju, čija je priroda vrlo slična akustičnim valovima u zraku. A brzina tih vibracija tlaka je blizu brzine zvuka u plinu, uzimajući u obzir njegova svojstva - prvenstveno gustoću i temperaturu. Naravno, ova brzina je nešto drugačija od poznate vrijednosti brzine zvuka u zraku, pod normalnim uvjetima jednakim oko 330 m / s.
Strogo govoreći, procesi koji teče u ispušnim sustavima DSV-a nisu sasvim ispravno nazvani čisti akustični. Umjesto toga, poštuju zakone koji se koriste za opisivanje udarnih valova, iako slab. I to više nije standardni plin i termodinamika, koji je jasno složen u okviru izotermalnih i adijabatskih postupaka opisanih zakonima i jednadžbama dječaka, mariotte, klapairerona i drugih poput njih.
Naišao sam na ovu ideju nekoliko slučajeva, svjedoka kojih sam bio. Suština njih je kako slijedi: rezonancijske krivove motora velike brzine i utrke (Avia, Court i Auto), radeći na postupcima koji se mogu koristiti, u kojima su motori ponekad neoznačeni do 40.000-45.000 o / min, a još veći, Počinju "jedrenje" - oni su doslovno u očima mijenjaju oblik, "odredite", kao da ne bude napravljen od aluminija, već iz plastelina, a čak i srdačan! I to se događa na rezonantnom vrhuncu "twin". Međutim, zna se da temperatura ispušnih plinova na izlazu ispušnog prozora ne prelazi 600-650 ° C, dok je točka taljenja čistog aluminija nešto viša - oko 660 ° C, a njegove legure i još mnogo toga. U isto vrijeme (glavna stvar!), Ne ispušne megafon cijev, uz cijev, neposredno izravno na ispušni prozor, češće se rastopi i deformira, gdje bi se činilo najvišom temperaturom i najgorim temperaturnim uvjetima, ali područje Obrnuto konusion zbunjenost, na koju ispušni plin doseže mnogo manju temperaturu, koja se smanjuje zbog svoje ekspanzije unutar ispušnog sustava (zapamtite osnovne zakone dinamike plina), a osim toga, ovaj dio prigušivača obično je puhao incident protok zraka, tj Dodatno ohlađena.
Dugo nisam mogao razumjeti i objasniti ovaj fenomen. Sve je palo na svoje mjesto nakon što sam slučajno pogodio knjigu u kojoj su opisani procesi udarnih valova. Postoji tako poseban dio dinamike plina, čiji se tijek čita samo na posebnim slavinama nekih sveučilišta koji pripremaju eksplozivne tehničare. Nešto slično se događa (i proučavano) u zrakoplovstvu, gdje je prije pola stoljeća, u zoru nadzvučnih letova, naišli su na neke neobjašnjive činjenice uništenja dizajna klizača zrakoplova u vrijeme nadzvučne tranzicije.
Dinamički nadzor plina uključuje metode za povećanje gustoće punjenja na ulazu korištenjem:
· Kinetička energija zraka koja se kreće na prihvatnom uređaju u kojem se pretvara u potencijalni tlak pritiska pri kočenju struje - vrhunski nadzor;
· Procesi valova u usisnim cjevovodima -.
U termodinamičkom ciklusu motora bez jačanja početka procesa kompresije nastaje na tlaku p. 0, (jednaka atmosferska). U termodinamičkom ciklusu klipnog motora s dinamičkim nadzorom, početak procesa kompresije nastaje na tlaku p K. , zbog povećanja tlaka radne tekućine izvan cilindra iz p. 0 biti p K., To je zbog transformacije kinetičke energije i energije valnih procesa izvan cilindra u potencijalnu energiju tlaka.
Jedan od izvora energije za povećanje tlaka na početku kompresije može biti energija protoka zraka u zraku, koji se odvija kada zrakoplov, automobil, itd. Prema tome, dodavanje u tim slučajevima naziva se velika brzina.
Vrhunski nadzor Na temelju aerodinamičkih obrazaca transformacije brzih zraka u statičkom tlaku. Strukturno, shvaća se kao mlaznica za usis zraka difuzora, s ciljem da vuče protok zraka kada se vozilo kreće. Teoretski povećati tlak δ p K.=p K. - p. 0 ovisi o brzini c. H i gustoće ρ 0 incident (kretanje) protok zraka
High-speed Supervision nalazi se uglavnom na zrakoplovima s klipnim motorima i sportskim automobilima, gdje su brzine brzine više od 200 km / h (56 m / s).
Sljedeće sorte dinamičkog nadzora motora temelje se na korištenju inercijskih i valnih procesa u sustavu ulaznog motora.
Inercijalno ili dinamično smanjenje odvija se na relativno velikoj brzini kretanja svježeg punjenja u cjevovodu c. TR. U tom slučaju uzima jednadžba (2.1)
gdje je ξ t koeficijent koji uzima u obzir otpornost na kretanje plina u dužini i lokalnom.
Stvarna brzina c. Protok plina plina u usisnim cjevovodima, kako bi se izbjegli povišeni aerodinamički gubici i propadanje u punjenju cilindara sa svježim punjenjem, ne smije prelaziti 30 ... 50 m / s.
Učestalost procesa u cilindrima klipnih motora je uzrok oscilacijskih dinamičkih fenomena u plinskim stazama. Ove fenomene mogu se koristiti za značajno poboljšanje glavnih pokazatelja motora (litre snage i gospodarstva.
Inercijalni procesi uvijek su popraćeni valnim procesima (fluktuacije tlaka) koji proizlaze iz periodičnog otvaranja i zatvaranja ulaznih ventila sustava izmjenjivanja plina, kao i pokreta povratnog tranzitnog klipova.
U početnoj fazi ulaza u ulaznu mlaznicu prije ventila se stvara vakuum, a odgovarajući val izlijevanja, dosezanje suprotnog kraja individualnog ulaznog plinovoda, odražava val kompresije. Odabirom dijela duljine i prolaza pojedinog cjevovoda možete dobiti dolazak ovog vala na cilindar na najpovoljniji trenutak prije zatvaranja ventila, što će značajno povećati faktor punjenja, a time i zakretni moment M E. Motor.
Na sl. 2.1. Prikazan je dijagram podešenog sustava usisnog sustava. Kroz usisni plinovod, zaobilazeći gas, zrak ulazi u prijemnik prijemnika i ulazne cjevovode konfigurirane duljine na svaki od četiri cilindra.
U praksi se ovaj fenomen koristi u stranim motorima (sl. 2.2), kao i domaćim motorima za osobne automobile s konfiguriranim pojedinačnim usisnim cjevovodima (na primjer, ZMZ motori), kao i na 2H8.5 / 11 disperse a Stacionarni električni generator koji ima jedan konfigurirani plinovod na dva cilindara.
Najveća učinkovitost plina dinamičkog nadzora odvija se s dugim pojedinim cjevovodima. Predujm tlak ovisi o koordinaciji frekvencije rotacije motora n., Duljina cjevovoda L. TR i kutovi
savijanje zatvaranja usisnog ventila (organ) φ A., Ovi parametri su povezana ovisnost
gdje je lokalna brzina zvuka; k. \u003d 1.4 - adijabatski indeks; R. \u003d 0,287 KJ / (kg ∙ hail.); T. - prosječna temperatura plina za tlak.
Vala i inercijalni procesi mogu osigurati vidljivo povećanje zaduženja u cilindru na velikim otkrićima ventila ili u obliku povećanja punjenja u taktu kompresije. Provedba učinkovitog plina dinamičkog nadzora moguć je samo za uski raspon frekvencije rotacije motora. Kombinacija faza distribucije plina i duljine usisnog cjevovoda mora pružiti najveći koeficijent punjenja. Takav odabir parametara se zove postavljanje ulaznog sustava.Omogućuje vam povećanje snage motora za 25 ... 30%. Kako bi se očuvala učinkovitost dinamičkog nadzora u širem rasponu rotacijske brzine radilice, mogu se koristiti različite metode, posebno:
· Primjena cjevovoda s varijabilnom duljinom l. TR (na primjer, teleskopski);
· Prebacivanje s kratkog plinovoda za dugo;
· Automatska regulacija faza distribucije plina itd.
Međutim, korištenje dinamičkog nadzora plina za pojačavanje motora povezana je s određenim problemima. Prvo, nije uvijek moguće racionalno pridržavati dovoljno produženih usisnih cjevovoda. Posebno je teško učiniti za motore s niskom brzinom, jer s smanjenjem brzine rotacije, duljina podešenih cjevovoda se povećava. Drugo, geometrija fiksnih cjevovoda daje dinamičnu postavku samo u nekim, prilično određenom rasponu načina brzine.
Kako bi se osigurao učinak u širokom rasponu, prilikom premještanja iz jednog načina rada se koristi glatka ili koraka podešavanja duljine konfigurirane staze u drugi. Uredba koraka pomoću posebnih ventila ili rotacijskih prigušivača smatra se pouzdanijim i uspješno koristi u automobilskim motorima mnogih stranih tvrtki. Najčešće koristi kontrolu s prebacivanjem na dvije prilagođene duljine plinovoda (sl. 2.3).
U položaju zatvorenog preklopa, odgovarajući način rada do 4000 min -1, dovod zraka iz usisnih prijemnika se provodi duž dužeg puta (vidi sl. 2.3). Kao rezultat (u usporedbi s osnovnom verzijom motora bez dinamičkog nadzora plina), protok krivulje zakretnog momenta poboljšava se na vanjskoj karakteristici brzine (na nekim frekvencijama od 2500 do 3500 min -1, okretni moment povećava u prosjeku za 10 ... 12%). S povećanjem brzine rotacije br\u003e 4000 min -1 prebacuje na kratki put i to vam omogućuje da povećate snagu N E. na nominalnom modu za 10%.
Tu su i složeniji sveživotni sustavi. Na primjer, dizajn s cjevovodima koji pokrivaju cilindrični prijemnik s rotacijskim bubnjem koji ima prozore za poruke s cjevovodima (sl. 2.4). Kada se cilindrični prijemnik rotira, duljina cjevovoda se povećava i obrnuto, kada se okreće u smjeru kazaljke na satu, smanjuje se. Međutim, provedba ovih metoda značajno komplicira dizajn motora i smanjuje njegovu pouzdanost.
U multi-cilindričnim motorima s konvencionalnim cjevovodama se smanjuje učinkovitost dinamičkog nadzora, što je posljedica međusobnog utjecaja usisnih procesa u različitim cilindrima. U automobilskim motorima, usisni sustavi "postavljeni" obično na maksimalnom načinu okretnog momenta za povećanje njezine dionice.
Učinak dinamičkog superiornog plina također se može dobiti odgovarajućom "postavkom" ispušnog sustava. Ova metoda pronalazi korištenje na dvotaktnim motorima.
Odrediti duljinu L. TR i unutarnji promjer d. (ili prelazna presjek) podesivog cjevovoda potrebno je provesti izračune korištenjem numeričkih metoda dinamike plina koji opisuje ne-stacionarni tok, zajedno s izračunom tijeka rada u cilindru. Kriterij je povećanje snage,
okretni moment ili smanjujući specifičnu potrošnju goriva. Ovi izračuni su vrlo složeni. Jednostavnije definicije metode L. tri d. Na temelju rezultata eksperimentalnih studija.
Kao rezultat obrade velikog broja eksperimentalnih podataka za odabir unutarnjeg promjera d. Podesivi plinovod predlaže se kako slijedi:
gdje (μ. F. Y) Max je najučinkovitije područje utora ulaznog ventila. Dužina L. Kvotropovod za sitnice može se odrediti formulom:
Imajte na umu da je uporaba razgranatih tuned sustava kao što je zajednička cijev - prijemnik - pojedinačne cijevi pokazalo se vrlo učinkovitim u kombinaciji s turbopunjanjem.
