Procesele gazo-dinamice în circulația internă a navelor. Mashkur Mahmoud a. Modelul matematic al dinamicii gazelor și procesele de schimb de căldură în sistemele de admisie și evacuare ale FRO. Dinamica gazelor și caracteristicile cheltuielilor ale procesului de ieșire a motorului piston de combustie internă cu

În paralel, dezvoltarea sistemelor de evacuare devastatoare, sistemele s-au dezvoltat, denumite în mod convențional "amortizoare", dar nu sunt atât de mult pentru a reduce nivelul de zgomot al motorului de operare, cât de mult să-și schimbe caracteristicile de putere (puterea motorului sau cuplul său). În același timp, sarcina de a coase zgomotul a mers la al doilea plan, astfel de dispozitive nu sunt reduse și nu pot reduce semnificativ zgomotul de eșapament al motorului și de multe ori îl îmbunătățește.

Activitatea unor astfel de dispozitive se bazează pe procesele rezonante în cadrul "amortizoarelor" în sine, posedând, ca orice corp gol cu \u200b\u200bproprietățile lui Gameholts Resonator. Datorită rezonanțelor interne ale sistemului de evacuare, două probleme paralele sunt rezolvate simultan: curățarea cilindrului este îmbunătățită din resturile amestecului combustibil în tact anterior, iar umplerea cilindrului este o porțiune proaspătă a combustibilului amestec pentru următorul tact de compresie.
Îmbunătățirea curățării cilindrului se datorează faptului că stâlpul de gaz din colectorul absolvent, care a marcat o viteză în timpul ieșirii de gaze în tact precedent, datorită inerției, ca un piston în pompă, continuă să sugă În afara rămășițelor gazelor din cilindru, chiar și după presiunea cilindrului cu presiune în colectorul de absolvent. În același timp, are loc un alt efect indirect: datorită acestei pompe minore suplimentare, presiunea din cilindru scade, ceea ce afectează în mod favorabil următorul tact de purjare - în cilindru este oarecum mai mult decât un amestec proaspăt combustibil decât ar putea obține Presiunea cilindrului a fost egală cu atmosferic.

În plus, valul invers al presiunii de evacuare, reflectat de confuzia (conul din spate al sistemului de evacuare) sau amestecul (diafragma gazo-dinamic) instalat în cavitatea amortizorului, returnându-se înapoi la fereastra de evacuare a cilindrului la momentul respectiv a închiderii sale, în plus, amestec de combustibil proaspăt în cilindru, și mai mult crește umplutura.

Aici trebuie să înțelegeți în mod clar că nu se referă la mișcarea reciprocă a gazelor în sistemul de evacuare, ci despre procesul oscilator de val în interiorul gazului în sine. Gazul se deplasează numai într-o direcție - de la fereastra de evacuare a cilindrului în direcția prizei la ieșirea sistemului de evacuare, mai întâi cu jester-uri ascuțite, frecvența este egală cu cifra de afaceri a vehiculului, apoi treptat amplitudinea acestora Jolts este redus, în limita transformării într-o mișcare uniformă laminar. Și "acolo și aici", valurile de presiune sunt mersul pe jos, al cărui natură este foarte asemănătoare cu valurile acustice din aer. Iar viteza acestor vibrații de presiune este aproape de viteza sunetului în gaz, luând în considerare proprietățile sale - în principal densitate și temperatură. Desigur, această viteză este oarecum diferită de magnitudinea cunoscută a vitezei sunetului în aer, în condiții normale egală cu aproximativ 330 m / s.

Strict vorbind, procesele care curg în sistemele de evacuare ale DSV nu sunt denumite corect acustice pur. Mai degrabă, ei se supun legilor folosite pentru a descrie undele de șoc, deși slabe. Și acest lucru nu mai este un gaz standard și termodinamic, care este în mod clar stivuit în cadrul proceselor izotermale și adiabatice descrise de legile și ecuațiile lui Boyya, Mariotta, Klapaireron și alții ca ei.
Am dat peste această idee câteva cazuri, mărturia căruia Eu sunt eu însumi. Esența acestora este după cum urmează: Dudges de rezonanță a motoarelor de mare viteză și de curse (Avia, Curte și Auto), care lucrează la modurile de procedură, în care motoarele sunt uneori necontrolate până la 40.000-45.000 RPM și chiar mai mari, Ei încep "navigarea" - sunt literalmente în ochi schimbați forma, "Picpoint", ca și cum nu ar fi făcut din aluminiu, dar din plasticină și chiar friptură tribă! Și se întâmplă pe vârful rezonant al "gemeni". Dar se știe că temperatura gazelor de eșapament la ieșirea ferestrei de eșapament nu depășește 600-650 ° C, în timp ce punctul de topire al aluminiului pur este ușor mai mare - aproximativ 660 ° C și aliajele sale și multe alias. În același timp (principalul lucru!), Nu tubul de măsgaphone de evacuare, adiacent direct la fereastra de eșapament, este mai des topit și deformat, unde ar părea cea mai mare temperatură și cea mai gravă condiție de temperatură, dar regiunea Confuzia conică inversă, la care gazul de eșapament ajunge cu o temperatură mult mai mică, care scade datorită extinderii sale în interiorul sistemului de evacuare (amintiți-vă legile de bază ale dinamicii gazelor) și, în plus, această parte a eșapamentului este de obicei suflată de incident fluxul de aer, adică A fost răcit suplimentar.

De mult timp nu am putut înțelege și explica acest fenomen. Totul a căzut în loc după ce am lovit accidental cartea în care au fost descrise procesele de valuri de șoc. Există o astfel de secțiune specială a dinamicii gazelor, a căror curs este citit numai pe robinete speciale ale unor universități care pregătesc tehnicieni explozivi. Ceva similar se întâmplă (și studiat) în aviație, unde în urmă cu o jumătate de secol, la zorii zborurilor supersonice, au întâmpinat, de asemenea, unele fapte inexplicabile de distrugere a designului aeronavei Glider în momentul tranziției supersonice.

Dimensiune: Px.

Începeți să arătați din pagină:

Transcriere.

1 pentru drepturile de manuscris Mashkir Makhmud A. Modelul matematic al dinamicii gazelor și procesele de transfer de căldură în sistemele de admisie și de evacuare ale specialității " Motoarele de căldură"Rezumatul autorului de disertație privind gradul științific al candidatului de științe tehnice St. Petersburg 2005

2 Caracteristici generale ale muncii Relevanța tezei În condițiile actuale ale ritmului accelerat al dezvoltării motorului, precum și tendințele dominante în intensificarea fluxului de lucru, sub rezerva creșterii economiei sale, o atenție mai strânsă este acordată reducerii Crearea creației, finisarea și modificarea tipurilor de motoare disponibile. Principalul factor care reduce semnificativ costurile temporare și materiale, în această sarcină este utilizarea mașinilor moderne de calcul. Cu toate acestea, utilizarea lor poate fi eficientă numai dacă adecvarea modelelor matematice create de procese reale care determină funcționarea sistemului de combustie internă. În mod special acută în această etapă a dezvoltării clădirii moderne a motorului este problema privirii termice a detaliilor grupului Cylinda (CPG) și a capetelor cilindrului, asociate inextricabil cu o creștere a puterii agregate. Procesele de schimb de căldură convectivă instantanee între fluidul de lucru și pereții canalelor de aer (GVK) nu sunt încă suficient de studiate și sunt unul dintre locurile înguste din teoria DVS. În acest sens, crearea unor metode de calcul fiabile, justificate experimental pentru studiul schimbului de căldură convectiv local în GVK, ceea ce face posibilă obținerea unor estimări fiabile ale temperaturii și a stării de apărare a căldurii, este o problemă urgentă. Soluția sa va permite efectuarea unei opțiuni rezonabile de proiectare și soluții tehnologice, creșterea nivelului științific al proiectului, va oferi o oportunitate de a reduce ciclul de creare a motorului și de a obține un efect economic prin reducerea costurilor și a costurilor pentru motoarele experimentale. Scopul și obiectivele studiului Obiectivul principal al lucrării de disertație este de a rezolva complexul sarcinilor teoretice, experimentale și metodologice, 1

3 legate de crearea de noi modele matematice de rafinărie și metode de calculare a schimbului de căldură convectivă locală în GVK-ul motorului. În conformitate cu scopul lucrării, au fost rezolvate următoarele sarcini de bază, determinate în mare măsură și o secvență metodologică de performanță a muncii: 1. Efectuarea analizei teoretice a fluxului non-staționar al GVK și evaluarea posibilităților de utilizare Teoria stratului de graniță în determinarea parametrilor schimbului de căldură convectivă locală în motoare; 2. Dezvoltarea unui algoritm și a unei implementări numerice pe calculator pentru problema fluxului imperios al fluidului de lucru în elementele sistemului de eliberare a consumului de admisie a motorului cu mai multe cilindri în formularea nontationară pentru a determina vitezele, temperatura și presiunea utilizată Ca condiții de frontieră pentru soluționarea ulterioară a problemei legate de gazo-dinamica și schimbul de căldură în cavitățile motorului GVK. 3. Crearea unei noi metodologii pentru calcularea câmpurilor de viteze instantanee de către organismele de lucru ale GVK în formularea tridimensională; 4. Dezvoltarea unui model matematic de schimb de căldură convectivă locală în GVK utilizând fundamentele teoriei stratului de graniță. 5. Verificați caracterul adecvat al modelelor matematice ale schimbului de căldură locală în GVK prin compararea datelor experimentale și calculate. Implementarea acestei sarcini complexe vă permite să atingeți obiectivul principal al lucrării - crearea unei metode de inginerie pentru calcularea parametrilor locali ai schimbului de căldură convectiv în GVK motor pe benzina. Relevanța problemei este determinată de faptul că soluționarea sarcinilor va permite efectuarea unei selecții rezonabile de proiectare și soluții tehnologice la etapa de proiectare a motorului, crește nivelul tehnic științific al designului, va reduce ciclul de creare a motorului și Pentru a obține un efect economic prin reducerea costurilor și a costurilor pentru finiterea experimentală a produsului. 2.

4 Noutatea științifică a lucrărilor de disertație este că: 1. Pentru prima dată, a fost utilizat un model matematic, combinând rațional reprezentarea unidimensională a proceselor gazo-dinamice în sistemul de admisie și evacuare a motorului cu o reprezentare tridimensională de flux de gaz în GVK pentru a calcula parametrii schimbului de căldură locală. 2. Baza metodologică pentru proiectarea și finisarea motorului pe benzină este elaborată prin modernizarea și clarificarea metodelor de calculare a sarcinilor termice locale și a stării termice a elementelor capului cilindrului. 3. Noile date calculate și experimentale privind fluxurile de gaze spațiale în canalele de admisie și evacuare ale motorului și distribuția de temperatură tridimensională în corpul capului cilindrilor motorului de benzină sunt obținute. Precizia rezultatelor este asigurată prin aplicarea metodelor aprobate de analize computaționale și a studiilor experimentale, sisteme comune Ecuațiile care reflectă legile fundamentale ale conservării energiei, a masei, a impulsurilor cu condiții inițiale și limită adecvate, metode numerice moderne pentru implementarea modelelor matematice, utilizarea oaspeților și a altor acte de reglementare corespunzătoare absolvirii elementelor complexului de măsurare în Studiul experimental, precum și un acord satisfăcător al rezultatelor modelării și experimentului. Valoarea practică a rezultatelor obținute este că algoritmul și un program de calcul al ciclului de funcționare închis al unui motor cu benzină cu o reprezentare unidimensională a proceselor dinamice gaze în sistemele de admisie și de evacuare, precum și un algoritm și un algoritm Program pentru calcularea parametrilor de schimb de căldură în GVK a capului capului cilindrului motorului pe benzină în producția tridimensională, recomandată pentru implementare. Rezultatele cercetării teoretice, confirmate 3

5 experimente, vă permit să reduceți în mod semnificativ costul proiectării și finalizării motoarelor. Aprobarea rezultatelor muncii. Principalele prevederi ale lucrărilor de disertație au fost raportate la seminarii științifice ale Departamentului DVS SPBGPU în G.G., la săptămânile XXXI și XXXIII ale științei SPBGPU (2002 și 2004). Publicații privind materialele de disertație au publicat 6 lucrări tipărite. Structura și domeniul de activitate Lucrările de disertație constă în introducerea, al cincilea capitolele, încheierea și literatura de literatură din 129 de nume. Acesta conține 189 de pagini, inclusiv: 124 de pagini din textul principal, 41 de desene, 14 mese, 6 fotografii. Conținutul lucrării în introducere este justificat relevanța temei tezei, scopul și obiectivele cercetării sunt determinate, noutatea științifică și semnificația practică a lucrării sunt formulate. Prezent caracteristici generale Muncă. Primul capitol conține analiza lucrărilor de bază privind studiile teoretice și experimentale privind procesul de dinamică a gazelor și schimbul de căldură în ICC. Sarcinile sunt supuse cercetării. O revizuire a formelor constructive de absolvire și de admisie a canalelor de admisie în capul blocului de cilindri și analiza metodelor și rezultatele studiilor experimentale și emisive-teoretice ale fluxurilor de gaze staționare și non-staționare în căile gazelor-aerului intern Motoarele cu combustie sunt efectuate. În prezent, se iau în considerare abordările actuale ale calculării și modelării proceselor termo- și dinamice, precum și intensitatea transferului de căldură în GVK. Sa concluzionat că majoritatea au o zonă de aplicare limitată și nu oferă o imagine completă a distribuției parametrilor de schimb de căldură pe suprafețele GVK. În primul rând, acest lucru se datorează faptului că soluția problemei mișcării fluidului de lucru din GVK este produsă într-o simplificare unidimensională sau bidimensională 4

6 Formularea, care nu se aplică în cazul unei forme complexe. În plus, sa observat că, pentru calcularea transferului de căldură convectiv, se utilizează în majoritatea cazurilor, formulele empirice sau semi-empirice, care, de asemenea, nu permit obținerea acurateței necesare a soluției. Cele mai complete aceste întrebări au fost examinate anterior în lucrările lui Bavyin V.V., Isakova Yu.N., Kosglov M.G., Kostina A.K., Kavtadze R.Z., Ovsyannikova M.K., Petrichenko Rm, Petrichenko Mr, Rosenlands GB, Strakhovsky MV , Thairov, ND, Shabanova A.yu., Zaitseva Ab, Mundstukova da, Unru 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 și colab. Analiza problemelor și metodelor de cercetare a dinamicii gazelor și a schimbului de căldură în GVK a făcut posibilă formularea obiectivului principal al studiului ca crearea unei metodologii de determinare a parametrilor debitului de gaz în GVK într-o formulare tridimensională Cu calcularea ulterioară a schimbului de căldură locală în capetele cilindrului cilindricului cilindric și utilizarea acestei tehnici pentru a rezolva problemele practice de reducere a tensiunii termice a capetelor și supapelor cilindrului. În legătură cu următoarele sarcini stabilite în lucrare: - Creați o nouă metodologie pentru modelarea unidimensională-tridimensională a schimbului de căldură în sistemele de ieșire a motorului și de admisie, luând în considerare fluxul de gaz tridimensional complex în ele pentru a obține informațiile sursă pentru a specifica condițiile limită ale schimbului de căldură atunci când se calculează sarcinile de schimbare a căldurii a capetelor cilindrului Piston; - Elaborarea unei metodologii de stabilire a condițiilor de graniță la intrarea și ieșirea canalului de aer pe bază de aer pe baza soluționării unui model nonstationaric unic dimensional al ciclului de lucru al motorului multi-cilindru; - să verifice acuratețea metodologiei utilizând calculele de testare și compararea rezultatelor obținute cu datele experimentale și calculele conform tehnicilor cunoscute anterior în ingineria motorului; cinci

7 - Efectuarea unei inspecții și finalizarea tehnicii prin efectuarea unui studiu experimental de calcul al stării termice a capetelor cilindrului motorului și efectuarea comparației datelor experimentale și calculate asupra distribuției temperaturii din partea respectivă. Al doilea capitol este dedicat dezvoltării unui model matematic al unui ciclu de lucru închis al motorului cu combustie internă cu mai multe cilindri. Pentru a implementa schema de calcul unidimensională a procesului de lucru al motorului multi-cilindru, este selectată o metodă caracteristică cunoscută, care garantează viteza mare de convergență și stabilitatea procesului de calcul. Sistemul de gaze-aer al motorului este descris ca un set interconectat aerodinamic de elemente individuale de cilindri, secțiuni de canale de admisie și evacuare și țevi, colectoare, amortizoare, neutralizatoare și țevi. Procesele de aerodinamică în sistemele de eliberare de admisie sunt descrise utilizând ecuațiile dinamicii gazelor unic dimensionale ale gazului imperios comprimabil: ecuația continuității: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x f dx \u003d 0; F 2 \u003d π 4 d; (1) Ecuația de mișcare: U T U + U x 1 P 4 F + + ρ x D 2 U 2 U U \u003d 0; f τ \u003d w; (2) 2 Ecuație de conservare a energiei: P + u A T X 2 ρ x + 4 F D U 2 (K 1) ρ Q U \u003d 0 2 U U; 2 kp a \u003d ρ, (3) unde a-viteza sunetului; ρ-densitatea gazului; U-viteza flux de-a lungul axei X; T-time; P-presiune; F-coeficientul pierderilor liniare; D-diametrul cu conducte; Raportul k \u003d P de capacitate de căldură specifică. C v 6.

8 ca condiții de frontieră sunt setate (pe baza ecuațiilor de bază: includerea, conservarea energetică și rata de densitate și rata de sunet în natura non-saturală a debitului) condițiile de pe cremele de supape din cilindri, precum și condițiile de la intrare și de ieșire motorul. Modelul matematic al ciclului de lucru al motorului închis include relațiile calculate care descriu procesele din cilindrii motorului și a părților de admisie și rezultate. Procesul termodinamic din cilindru este descris folosind tehnica dezvoltată în spbgpu. Programul oferă posibilitatea de a defini parametrii instantanei de flux de gaz în cilindri și în sistemele de intrare și ieșire pentru diferite modele de motoare. Aspectele generale ale aplicării modelelor matematice unidimensionale prin metoda caracteristicilor (corpului de lucru închis) sunt luate în considerare și unele rezultate ale calculării schimbării parametrilor de flux de gaz în cilindri și în orificiul de admisie și de la unică și multi-cilindru Sunt luate în considerare motoarele. Rezultatele obținute vă permit să estimați gradul de perfecțiune a organizării sistemelor de admisie a motorului, optimitatea fazelor de distribuție a gazelor, posibilitatea configurației dinamice a gazului, uniformitatea cilindrilor individuali etc. Presiunile, temperaturile și viteza fluxurilor de gaz la intrare și ieșire la canalele capului cilindrului de aer, definite utilizând această tehnică sunt utilizate în calculele ulterioare ale proceselor de schimb de căldură în aceste cavități ca condiții de frontieră. Cel de-al treilea capitol este dedicat descrierii noii metode numerice, ceea ce face posibilă realizarea calculării condițiilor limită ale stării termice prin canale de aer cu gaz. Principalele etape ale calculului sunt: \u200b\u200banaliza unidimensională a procesului de schimb valutar non-staționar în secțiunile sistemului de admisie și a producției prin metoda de caracteristici (al doilea capitol), calculul tridimensional al fluxului de filtrare în intrare și 7.

9 Canale postuniversitare de elemente finite ale MKE, calculul coeficienților locali ai coeficienților de transfer de căldură al lichidului de lucru. Rezultatele primei etape a programului ciclului închis sunt utilizate ca condiții de frontieră la etapele ulterioare. Pentru a descrie procesele dinamice gazo-dinamice, a fost selectată o schemă quasisistatar simplificată a gazului de felie (sistemul ecuațiilor Euler) cu o formă variabilă a regiunii datorită necesității de a ține cont de mișcarea supapei: R v \u003d 0 RR 1 (V) V \u003d P, configurația geometrică complexă a canalelor, prezența în volumul supapei, fragmentul manșonului de ghidare face necesară 8 ρ. (4) Ca condiții de frontieră, au fost stabilite viteze instantanee, medii medii medii la gaze la secțiunea de intrare și ieșire. Aceste viteze, precum și temperaturile și presiunea în canale au fost stabilite ca urmare a calculării fluxului de lucru al motorului multi-cilindru. Pentru a calcula problema dinamicii gazelor, a fost aleasă metoda elementului de gheață, oferind o precizie de modelare ridicată în combinație cu costuri acceptabile pentru implementarea calculului. Algoritmul de gheață calculat pentru a rezolva această problemă se bazează pe minimizarea funcționalului variațional, obținută prin transformarea ecuațiilor Euler utilizând metoda Bubnov, Galerie: (llllllmm) k uu φ x + vu φ y + wu φ z + p ψ x φ) lllllmmk (UV φ x + vv φ y + wv φ z + p ψ y) φ) lllllmmk (uw φ x + vw φ y + ww φ z + p ψ z) φ) lllllm (u φ x + v φ Y + W φ Z) ψ Dxdydz \u003d 0. DXDYDZ \u003d 0, DXDYDZ \u003d 0, DXDYDZ \u003d 0, (5)

10 Utilizarea modelului curent al zonei calculate. Exemple de modele calculate ale canalului de admisie și de evacuare a motorului VAZ-2108 sunt prezentate în fig. 1. -b - și Fig.1. Modelele de admisie și (b) (a) ale motorului VAZ ale VAZ pentru calcularea schimbului de căldură în GVK sunt alese un model de două zone în vrac, ale cărei permisiuni este separarea volumului asupra regiunii non- kernel-voiceic și stratul limită. Pentru a simplifica, soluția problemelor dinamicii gazelor se efectuează într-o formulare cvasi-staționară, adică fără a ține seama de compresibilitatea fluidului de lucru. Analiza erorii de calcul a arătat posibilitatea unei astfel de presupuneri, cu excepția unei secțiuni pe termen scurt a timpului imediat după deschiderea decalajului supapei care nu depășește 5 7% din timpul ciclului total al ciclului de schimb de gaze. Procesul de schimb de căldură din GVK cu supape deschise și închise are o natură fizică diferită (respectiv convecție forțată și liberă), astfel că acestea sunt descrise în două tehnici diferite. La supape închise, metoda este utilizată propusă de MSTU, în care sunt luate în considerare două procese de încărcare a căldurii pe această secțiune a ciclului de lucru în detrimentul convecției libere și datorită convecției forțate datorită vibrațiilor reziduale ale Coloana 9.

11 Gazul în canal sub influența variabilității presiunii în colectorii motorului multi-cilindru. Cu supapele deschise, procesul de schimb de căldură este supus legilor convecției forțate inițiate de mișcarea organizată Organism de lucru pe tact de schimb de gaze. Calculul schimbului de căldură în acest caz implică o soluție în două etape a analizei problematice a structurii instantanee locale a fluxului de gaz în canal și calculul intensității schimbului de căldură prin stratul de limită format pe pereții canalului. Calculul proceselor de schimb de căldură convectiv în GVK a fost construit în conformitate cu modelul de schimb de căldură atunci când peretele plat este raționalizat, luând în considerare fie un laminar sau o structură turbulentă a stratului limită. Dependența criteriilor de schimb de căldură au fost rafinate pe baza rezultatelor compararea calculului și a datelor experimentale. Forma finală a acestor dependențe este prezentată mai jos: pentru un strat limită turbulent: 0,8 x re 0 nu \u003d PR (6) x pentru un strat limită laminar: Nu Nu xx αxx \u003d λ (m, pr) \u003d φ re tx kτ, (7) în cazul în care: α x coeficientul local de transfer de căldură; Nu x, re x valorile locale ale numerelor Nusselt și respectiv Reynolds; Numărul PR de Prandtl în acest moment; m caracteristici de gradient de curgere; F (M, PR) funcționează în funcție de indicatorul gradientului debitului M și de numărul 0,15 al Prandtl al fluidului de lucru PR; K τ \u003d red - factorul de corecție. Conform valorilor instantanee ale fluxurilor de căldură în punctele calculate ale suprafeței vizibile la căldură, mediul de mediere a fost efectuat pe ciclu pe baza perioadei de închidere a supapei. 10.

12 Capitolul al patrulea este dedicat descrierii studiului experimental al stării de temperatură a capului cilindrilor motorului pe benzină. S-a efectuat un studiu experimental pentru a verifica și a clarifica tehnica teoretică. Sarcina experimentului a inclus pentru a obține distribuirea temperaturilor staționare în corpul capului cilindrului și compararea rezultatelor calculelor cu datele obținute. Activitatea experimentală a fost efectuată la Departamentul de DVS SPBGPU pe cabina de testare cu un motor de mașină VAZ de preparare a capului cilindrului efectuată de autor la Departamentul DVS SPBGPU, conform metodei utilizate în Laboratorul de Cercetare al Zvezda OJSC (St. Petersburg). Pentru a măsura distribuția temperaturii staționare în cap, sunt utilizate 6 termocupluri de tip Cromel-Copel instalate de-a lungul suprafețelor GVK. Au fost efectuate măsuri atât prin caracteristici de viteză cât și de încărcare la diferite frecvențe de rotație constantă. arbore cotit. Ca rezultat al experimentului, termocuplul a fost obținut în timpul funcționării motorului prin caracteristici de viteză și sarcină. Astfel, au arătat studii, care sunt temperaturile reale din detaliile capului blocului cilindrul DVS.. Mai multă atenție este acordată capitolului de procesare a rezultatelor experimentale și evaluarea erorilor. Al cincilea capitol oferă date din cercetarea estimată, care a fost efectuată pentru a verifica modelul matematic al transferului de căldură în GVK prin compararea datelor calculate cu rezultatele experimentului. În fig. 2 prezintă rezultatele modelării câmpului de viteză în canalele de admisie și evacuare ale motorului VAZ-2108 utilizând metoda elementului final. Datele obținute confirmă pe deplin imposibilitatea de a rezolva această sarcină în orice altă formulare, cu excepția celor trei dimensionale, 11

13 Deoarece tija supapei are un impact semnificativ asupra rezultatelor din zona responsabilă a capului cilindrului. În fig. 3-4 prezintă exemple de rezultate ale calculului intensităților schimbului de căldură în canalele de admisie și de evacuare. Studiile au arătat, în special, natura substanțială neuniformă a transferului de căldură ca pe formarea canalului și în coordonata de azimuthal, care este evident explicată prin structura substanțială neuniformă a divertismentului gazo-divertisment în canal. Câmpurile finale ale coeficienților de transfer de căldură au fost utilizați pentru a calcula în continuare starea de temperatură a capului cilindrului. Condițiile limită ale schimbului de căldură de-a lungul suprafețelor camerei de combustie și a cavităților de răcire au fost setate folosind tehnici dezvoltate în spbgpu. Calculul câmpurilor de temperatură din capul cilindrului a fost efectuat pentru modurile de funcționare constantă a motorului cu o frecvență de rotație a arborelui cotit de 2500 la 5600 rpm de-a lungul caracteristicilor externe de mare viteză și sarcină. Deoarece schema cilindrului cilindrilor cilindrilor cilindrului, se selectează secțiunea de cap aparținând primului cilindru. La modelarea stării termice, metoda elementului finit este utilizată în producția tridimensională. O imagine completă a câmpurilor termice pentru modelul calculat este prezentată în fig. 5. Rezultatele studiului de decontare sunt reprezentate ca o schimbare a temperaturii în corpul capului cilindrului la locurile de instalare ale termocuplului. Compararea datelor de calcul și experimentul au arătat convergența satisfăcătoare, eroarea de calcul nu a depășit 3 4%. 12.

14 canal de ieșire, φ \u003d 190 canal de admisie, φ \u003d 380 φ \u003d 190 φ \u003d 380 Fig.2. Domeniile vitezei fluidului de lucru din canalele de absolvire și de admisie ale motorului VAZ-2108 (n \u003d 5600) 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-pic. 3. Modificări ale intensităților de schimb de căldură în suprafețele exterioare - canalul de ieșire -B-canal. 13.

15 α (w / m 2 K) la începutul canalului de admisie în mijlocul canalului de admisie la sfârșitul secțiunii canalului de admisie-1 α (W / m2 K) la începutul canalului final din mijlocul canalului de evacuare la capătul canalului de evacuare a unghiului de rotire a unghiului de rotație - canal de evacuare - canal de evacuare Fig. 4. Schimbarea curbelor în intensitățile schimbului de căldură în funcție de colțul rotației arborelui cotit. -dar- -B- Fig.. 5. Forma generală a modelului elementului finit al capului cilindrului (a) și a câmpurilor de temperatură calculate (n \u003d 5600 rpm) (b). paisprezece

16 Concluzii pentru muncă. Conform rezultatelor lucrărilor efectuate, pot fi trase următoarele concluzii: 1. Un nou model unidimensional-tridimensional de calculare a proceselor spațiale complexe ale debitului fluidului de lucru și a schimbului de căldură în canalele capului cilindrului a unui motor de piston arbitrar, caracterizat mai mare comparativ cu metodele propuse anterior și rezultatele complete de versatilitate. 2. Au fost obținute noi date despre caracteristicile dinamicii gazelor și schimbul de căldură în canalele de aer cu gaz, confirmând natura complexă neuniformă a proceselor, excluzând practic posibilitatea de modelare a variantelor unidimensionale și bidimensionale ale sarcinii. 3. Necesitatea de a seta condițiile limită pentru calcularea sarcinii de gaze-dinamică a canalelor de admisie și de evacuare este confirmată pe baza soluționării fluxului de gaz non-staționare în conducte și canale multi-cilindru. Se dovedește posibilitatea de a lua în considerare aceste procese în formularea unidimensională. Metoda de calcul al acestor procese bazată pe metoda caracteristicilor este propusă și implementată. 4. Studiul experimental realizat a făcut posibilă clarificarea tehnicilor de decontare dezvoltate și a confirmat acuratețea și acuratețea acestora. Comparația temperaturilor calculate și măsurate în detalii a arătat o eroare maximă a rezultatelor care nu depășesc 4%. 5. Soluționarea propusă și tehnica experimentală pot fi recomandate pentru introducerea industriei motoarelor în întreprinderi în proiectarea de noi și ajustarea pistonului deja existent în patru timpi. cincisprezece

17 Pe subiectul tezei au fost publicate următoarele lucrări: 1. SHABANOV A.YU., Mashkur M.A. Dezvoltarea unui model de dinamica gazelor unidimensionale în sistemele de admisie și evacuare a motoarelor cu combustie internă // Dep. În Vinity: N1777-B2003 de la, 14 s. 2. Shabanov A.Yu., Zaitsev a.b., Mashkir M.A. Metoda elementului finit de calculare a condițiilor limită ale încărcării termice a capului blocului de cilindru al motorului pistonului // Dep. În Vinity: N1827-B2004 de la, 17 p. 3. SHABANOV A.YU., Makhmud Mashkir A. Studiu calculat și experimental al stării de temperatură a capului cilindrului motorului // Inginerie: Colecția științifică și tehnică, etichetată cu o aniversare a 100 de ani a lucrătorului onorat al științei și tehnologiei Federația Rusă Profesor N.Kh. Dyachenko // P. ed. L. E. Magidovich. St. Petersburg: Editura Politehnică Un-Ta, de la Shabanov A.Yu., Zaitsev A.b., Mashkir M.A. Noua metodă de calculare a condițiilor limită ale încărcării termice a capului blocului cilindrului motor cu piston // Inginerie, N5 2004, 12 s. 5. SHABANOV A.YU., Makhmud Mashkir A. Utilizarea metodei elementelor finite în determinarea condițiilor limită ale stării termice a capului cilindrului // XXXIII Știință Săptămâna SPBGPU: Materialele Conferinței științifice interuniversitare. SPB: Editura Universității Politehnice, 2004, cu Mashkir Mahmud A., Shabanov A.Yu. Utilizarea metodei de caracteristici ale studiului parametrilor de gaz în canalele de aer din DV. Săptămâna științifică XXXI SPBGPU. Partea a II-a. Materialele Conferinței științifice de interuniversitate. SPB: Editura SPBGPU, 2003, cu

18 Lucrarea a fost efectuată la instituția de învățământ de stat a educației profesionale superioare "Universitatea Politehnică de Stat din St. Petersburg", la Departamentul de Motoare cu combustie internă. Liderul științific - Candidatul științelor tehnice, profesor asociat Shabanov Aleksandr Yuryevich Oponenții oficiali - Doctor de Științe Tehnice, Profesor Erofeev Valentin Leonidovich Candidat la științe tehnice, Associate Profesor Kuznetsov Dmitri Borisovich Organizația de conducere "Tsnidi" GUP va avea loc în 2005 la Întâlnirea consiliului de disertație Instituția de învățământ de stat a învățământului profesional superior "Universitatea Politehnică Statului St. Petersburg" la adresa: Sankt Petersburg, ul. Politehnică 29, clădire principală, AUD .. Disertația poate fi găsită în biblioteca fundamentală a Gou "SPBGPU". Rezumat al Consiliului de disertație Secretar științific al Consiliului de disertație, doctor de științe tehnice, profesor asociat Khrustalev B.S.

Pentru drepturile manuscrisului Bulgakov Nikolai Viktorovich Modelarea matematică și studiile numerice ale căldurii turbulente și transferul de masă în motoarele cu combustie internă 05.13.18 - modelarea lui,

Revizuit de adversarul oficial al Dragomirov Serghei Grigorievich asupra disertației Smolensk Natalia Mikhailovna "Îmbunătățirea eficienței motorului cu aprindere prin aplicării compozitului de gaz

Revizuirea adversarului oficial K.T.N., Kudinov Igor Vasilyevich privind disertația Supernyak Maxim Igorevich "Investigarea proceselor ciclice de conductivitate termică și hemogenitate termică în stratul termic de solid

Lucrări de laborator 1. Calculul criteriilor de similaritate pentru studiul proceselor de transfer de căldură și de masă în lichide. Scopul lucrării este de a folosi foile de calcul MS Excel în calcul

La 12 iunie 2017, procesul comun de convecție și conductivitate termică se numește schimb de căldură convectiv. Convecția naturală este cauzată de diferența în anumite scări mediu neuniform, se efectuează

Metoda experimentală estimată pentru determinarea debitului ferestrelor de purjare a motorului în două curse cu Crak-Cameră EA Herman, a.a. Balashov, a.g. Kuzmin 48 Indicatori de putere și economie

UDC 621.432 Metode de estimare a condițiilor limită la rezolvarea problemei determinării stării termice a pistonului motorului 4 ° 8.2 / 7.56 GV Lomakin a propus o metodă universală de evaluare a condițiilor limită atunci când

Secțiunea "Motoare cu turbină cu piston și gaze". Metodă de creștere a umplerii cilindrilor motorului de mare viteză a arderii interne a D.T.N. prof. Fomin V.M., K.T.N. Runovsky K.S., K.T.N. Apellinsky D.V.,

UDC 621.43.016 A.V. Trin, cand. Tehn. Știință, a.g. Kosulin, cand. Tehn. Știință, A. N. Abramenko, ing. Utilizarea ansamblului supapei de răcire a aerului local pentru motoarele diesel Autotractant forțate

Coeficientul de transfer de căldură al DVS de evacuare DVS Sukhonos R. F., Magistrand Sntu șef al Mazin V. A., CAND. Tehn. Științe, Doc. SNTU cu distribuția FC-urilor combinate devine importantă

Unele activități științifice și metodologice ale angajaților sistemului DPO din AltGtu Calculate și Metoda experimentală pentru determinarea coeficientului de ferestre de ieșire curgătoare a unui motor în două curri, cu o cameră de manivelă

Agenția Spațială de Stat din Ucraina Enterprise de Stat "Biroul Design" Southern ". Mk. Yagel "Cu privire la drepturile manuscrisului Shevchenko Serghei Andreevich UDC 621.646.45 Îmbunătățirea sistemului pneumatic

Disciplina abstractă (curs de instruire) M2.DV4 Transfer local de căldură în DVS (cifră și numele disciplinei (curs de formare)) Dezvoltarea actuală a tehnologiei necesită introducerea pe scară largă a noului

Conductivitatea termică în procesul nontationary Calculul câmpului de temperatură și fluxurile de căldură în procesul de conductivitate termică va analiza exemplul de încălzire sau solide de răcire, deoarece în solide

Revizuirea adversarului oficial privind funcția de disertație Moskalenko Ivan Nikolayevich "Îmbunătățirea metodelor de profilare a suprafeței laterale a pistoanelor motoarelor cu combustie internă" reprezentată de

UDC 621.43.013 E.p. Voropaev, ING. Modelarea caracteristicilor motorului extern de mare viteză Sportbike Suzuki GSX-R750 Introducere Utilizarea modelelor tridimensionale de gaze-dinamice în designul pistonului

94 Echipamente și tehnologii UDC 6.436 P. V. Vv V. Dvorkin St Petersburg Universitatea de Stat al Comunicațiilor Definiția Comunicării Coeficientului de transfer de căldură în pereții camerei de combustie În prezent nu există

Revizuirea oponentului oficial privind funcția de disertație CHICILANOVA ILYA Ivanovich, realizată pe tema "Îmbunătățirea metodelor și mijloacelor de diagnosticare a motoarelor diesel" pentru gradul de grad științific

UDC 60.93.6: 6.43 E. A. Kochetkov, A. provincia A. S. Kuryvlev a studioului studioului de uzură a cavitației pe motoarele de uzură a cavitației pe motoarele motorului intern

Lucrări de laborator 4 Studiu al transferului de căldură cu sarcină liberă de mișcare 1. Pentru a efectua măsurători de inginerie de căldură pentru a determina coeficientul de transfer de căldură al țevii orizontale (verticale)

UDC 612.43.013 Fluxuri de lucru în DVS A.A. Handrimailov, Inzh., V.G. Malt, Dr. Tehn. Științe Structura fluxului de încărcare a aerului în cilindrul diesel de pe tact de admisie și compresie. Introducere Procesul de volum și film

UDC 53.56 Analiza ecuațiilor stratului limită laminar al DCC. Tehn. Științe, prof. Yesman R. I. Universitatea Tehnică Națională din Belarus la transportul energiei lichide în canale și conducte

Aprobați: LD în I / - GT L. E. munca stiintifica Și a * ^ 1 doctor biologic! SSOR M.G. Baryshev ^., - * C ^ X \\ "L, 2015. Recrearea unei organizații de conducere asupra lucrării de disertație a Britia Elena Pavlovna

Planul de transfer de căldură: 1. Transferul de căldură la libera circulație a fluidului într-un volum mare. Transferul de căldură la libera circulație a fluidului într-un spațiu limitat 3. Mișcarea forțată a fluidului (gaz).

Curs 13 Ecuații calculate în procesele de transfer de căldură Definirea coeficienților de transfer de căldură în procese fără a schimba starea agregată a proceselor de schimb de căldură de răcire fără a schimba agregatul

Revizuirea adversarului oficial privind disertația Nekrasova Svetlana Olegovna "Dezvoltarea unei metodologii de proiectare a motorului generalizat cu o sursă de căldură externă cu o conductă de pulsație" prezentată la protecție

15.1.2. Transferul de căldură convectiv sub mișcarea forțată a fluidului în țevi și canale În acest caz, coeficientul de transfer de căldură fără dimensiuni al criteriului (numărului) lui Nusselt depinde de criteriul GRAOLSHOF (

Revizuirea adversarului oficial al lui Tsydipova Baldanjo Disurievich asupra lucrării de disertație al DABAYEVA MARIA este recunoscut "metoda de studiere a oscilațiilor sistemelor solide instalate pe o tijă elastică, bazată pe

Federația Rusă (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 Serviciu federal de proprietate intelectuală (12) Descriere din modelul de utilitate

MODUL. Schimbul de căldură convectiv în specialitatea media cu o singură fază 300 "Fizica tehnică" Prelegere 10. Similitudinea și modelarea proceselor de modelare a schimbului de căldură convective a proceselor de schimb de căldură convective

UDC 673 RV Kolomiets (Ucraina, Dnepropetrovsk, Institutul de Mecanică Tehnică a Academiei Naționale de Științe a Ucrainei și Codul civil al Ucrainei) Schimbul de căldură convectiv în uscător de aerofoundation Setarea problemei produselor convective de uscare

Revizuirea adversarului oficial cu privire la lucrările de disertație a modelului sublyega Victoria Olegovna "Modelarea numerică multi-scară a fluxurilor de gaze în canalele microsistemelor tehnice" furnizate pentru un om de știință

Revizuirea adversarului oficial privind disertația lui Alukov Serghei Viktorovich "Fundamentele științifice ale uneltelor inerțiale de capacități de încărcare sporite", prezentate pentru o diplomă științifică

Ministerul Educației și Științei din Federația Rusă Statul Instituția Educațională a Educației Profesionale Samara Samara Universitatea Aerospațială a Statului numit după academician

Revizuit de adversarul oficial Pavlenko Alexandra Nikolayevich privind disertația Bakanova Maxim Olegovici "Investigarea dinamicii procesului de formare aprofundată în timpul procesării termice a încărcăturii celulare spumă", prezentată

D "SPBPU a" Roteya o "" și IIIi I L 1! ^ .1899 ... Millofunuki Rusia Federală State Autonomă Instituție de învățământ superior "St. Petersburg Universitatea Politehnică

Revizuirea adversarului oficial privind disertația Lepichkin Dmitri Igorevich pe tema "Îmbunătățirea indicatorilor unui motor diesel în condiții de funcționare cu o creștere a stabilității muncii echipamente de combustibil", Prezentat

Revizuirea oponentului oficial privind lucrările de disertație Kobyakova Yulia Vyacheslavovna pe tema: "Analiza calitativă a creepului de materiale nețesute în stadiul de organizare a producției lor pentru a crește competitivitatea,

Testele au fost efectuate pe o cabină motor motorul injectorului VAZ-21126. Motorul a fost instalat pe o bancă de frână a tipului MS-VSETIN, echipat cu echipamente de măsurare care vă permite să controlați

Jurnalul electronic "Acustică tehnică" http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004, 5 PSKOV Institutul Politehnic Rusia, 80680, Pskov, ul. L. Tolstoy, 4, e-mail: k [E-mail protejat] Despre viteza sonoră

Revizuirea adversarului oficial privind activitatea de disertație a Egorovei Marina Avinirovna pe tema: "Dezvoltarea metodelor de modelare, prognoză și evaluare a proprietăților operaționale ale cablurilor textile polimerice

În spațiul de viteză. Această lucrare vizează crearea unui pachet industrial pentru calcularea fluxurilor de gaz rar pe baza unei soluții de ecuație cinetică cu o coliziune integrală a modelului.

Elementele de bază ale teoriei cursului de schimb de căldură 5 Planul de curs: 1. Concepte generale ale teoriei schimbului de căldură convectiv. Ultimul cu mișcare liberă de lichid în volum mare 3. Pompă de căldură cu mișcare fluidă liberă

O metodă implicită de rezolvare a sarcinilor conjugate ale stratului limită laminar pe planul planului de ocupare: 1 Operație de funcționare Ecuații diferențiale ale stratului de frontieră de căldură 3 Descrierea modului de rezolvare a problemei 4 Soluție

Metode de calculare a stării de temperatură a capetelor elementelor de rachetă și tehnologie spațială în timpul funcționării terenului # 09, septembrie 2014 Kopytov V.S., Puchkov V. M. UDK: 621.396 Rusia, MSTU-le.

Subliniază și lucrări reale de fundații pentru sarcini cu ciclu scăzut, luând în considerare preistoria încărcării. În conformitate cu aceasta, subiectul cercetării este relevant. Evaluarea structurii și a conținutului de muncă în

Revizuirea adversarului oficial al medicului de științe tehnice, profesor Pavlova Pavel Ivanovich asupra lucrării de disertație a Kuznetsova Alexei Nikolaevich pe tema: "Dezvoltarea unui sistem de reducere a zgomotului activ

1 Ministerul Educației și Științei Federației Ruse Federală Instituția Educațională de Stat din învățământul profesional superior "Universitatea de Stat Vladimir

În Consiliul de Disertație D 212.186.03, FGBou la Universitatea de Stat Penza, un om de știință, D.T., Profesorul Voyacheku I.I. 440026, penza, ul. Red, 40 de recenzii ale adversarului oficial Semenova

I argumente: primul rector, vice-rector pentru lucrări științifice și inovatoare a Academiei de Educație Federală de Educație de Educație ^ ^ ^ Sudar University) Igorievich

Materiale instrumentale pe disciplina "Unități de putere" întrebări pentru a testa 1. Pentru care motorul este destinat și ce tipuri de motoare sunt instalate pe mașinile domestice? 2. Clasificare

D.V. Grinh (k. T. N.), M.A. Donchenko (k. T. N., profesor asociat), a.n. Ivanov (student absolvent), A.L. Perminov (student absolvent) Dezvoltarea metodologiei de calculare și proiectare a motoarelor de tip rotativ cu submarin extern

Modelarea tridimensională a fluxului de lucru în motorul cu piston de aviație Zelentsov A.A., MININ V.P. Cyam-le. P.I. Baranova Dep. 306 "Motoare cu piston de aviație" 2018 Scopul operației Rotary-Piston

Modelul non-erotic al transportului de transport de Tropaimov au, Kutsev VA, Kocharyan, Krasnodar, atunci când descrie procesul de pompare a gazelor naturale în mg, de regulă, o sarcină separată de hidraulică și de schimb de căldură sunt considerate separat

UDC 6438 Metoda de calcul al intensității turbulenței fluxului de gaz la ieșirea camerei de combustie a motorului turbinei cu gaz 007 A în Grigoriev, în și Mitrofanov, O și Rudakov, și în Solovyov Ojsc Klimov, St. Petersburg

Detonarea amestecului de gaze în conductele aspre și sloturile lui V.N. Ohitin S.I. Klimachkov i.a. Pottali Moscova Universitatea Tehnică de Stat. ANUNȚ Bauman Moscova Rusia parametrii gazodinamici

Lucrările de laborator 2 Investigarea transferului de căldură sub convecție forțată Scopul lucrării este determinarea experimentală a dependenței coeficientului de transfer de căldură din viteza aerului din țeavă. Obținut

Lectura. Stratul de frontieră de difuzie. Ecuațiile teoriei stratului de frontieră în prezența transferului de masă Conceptul stratului de graniță, luat în considerare la punctul 7. și 9. (pentru straturile hidrodinamice și termice

O metodă explicită pentru rezolvarea ecuațiilor unui strat limită laminar pe o lucrare de laborator de plăci 1, plan de clase: 1. Scopul lucrării. Metode de rezolvare a ecuațiilor stratului limită (material metodologic) 3. Diferențial

UDC 621.436 N. D. Chingov, L. L. Milkov, Metodele N. S. Malalatovsky Pentru calcularea câmpurilor de temperatură coordonate ale capacului cilindrului cu supape O metodă pentru calcularea câmpurilor coordonate ale capacului cilindrului a fost propusă

# 8, 6 august 6 UDC 533655: 5357 Formule analitice pentru calcularea fluxurilor de căldură pe corpurile blocate de prelungiri mici de lupi Mn, Student Rusia, 55, Moscova, MSTU NE NE BAUMAN, Facultatea de Aerospațiale,

Revizuirea adversarului oficial privind disertația Samoilova Denis Yuryevich "Sistem de informare și măsurare pentru intensificarea producției de petrol și determinarea produselor impermeabile",

Agenția Federală pentru Educație Instituție de Educație de Stat din învățământul profesional superior Pacific State Universitatea Termice Tensiuni Detalii de DVS metodic

Revizuirea adversarului oficial al Doctorului de Științe Tehnice, Profesor Labunda Boris Vasilyevich pe disertația Lucrări Xu Yuna pe subiect: "Creșteți capacitatea de susținere a compușilor elementelor de structuri din lemn

Revizuirea adversarului oficial Lviv Yuri Nikolayevich pe disertația Melnikova Olga Sergeyevna "Diagnosticarea principală izolare a transformatoarelor de putere electrică umplute cu ulei de forță pe statistic

UDC 536.4 Gorbunov a.d. Dr. Tech. Științe, prof., DGTU Definiția coeficientului de transfer de căldură în flux turbulent în țevi și canale Metoda analitică Calculul analitic al coeficientului de transfer de căldură

Utilizarea țevilor de evacuare rezonante pe modelele de motor a tuturor clasei vă permite să măriți dramatic rezultatele sportive ale competiției. Cu toate acestea, parametrii geometrici ai țevilor sunt determinate, de regulă, prin metoda de încercare și de eroare, deoarece până acum nu există o înțelegere clară și o interpretare clară a proceselor care apar în aceste dispozitive dinamice gaze. Și în câteva surse de informații cu această ocazie, sunt date concluzii conflictuale care au o interpretare arbitrară.

Pentru un studiu detaliat al proceselor din țevile unei evacuări personalizate, a fost creată o instalație specială. Se compune dintr-un suport pentru motoarele de rulare, un motor adaptor - o țeavă cu fitinguri pentru selectarea presiunii statice și dinamice, a doi senzori piezoelectrici, osciloscop cu două fascicule C1-99, o cameră de evacuare rezonantă din R-15 Motorul cu un "telescop" și un tub de casă cu suprafețe negre și izolație termică suplimentară.

Presiunile din țevile din zona de evacuare au fost determinate după cum urmează: Motorul a fost afișat pe revizuirile rezonante (26000 rpm), datele de la senzorii piezoelectrici atașați la Octuci de senzori piezoelectrici au fost afișați pe osciloscop, frecvența mării de care este sincronizată cu frecvența de rotație a motorului, iar oscilograma a fost înregistrată pe film.

După ce filmul se manifestă într-un dezvoltator contrastant, imaginea a fost transferată la tracțiune pe scara ecranului osciloscopului. Rezultatele pentru țeava din motorul R-15 sunt prezentate în figura 1 și pentru un tub de casă cu izolație termică neagră și suplimentară - în figura 2.

Pe programe:

P Dyn - presiune dinamică, P ST - presiune statică. OSO - Deschiderea ferestrei de eșapament, NMT - Punctul mort inferior, legătura este închiderea ferestrei de eșapament.

Analiza curbelor vă permite să identificați distribuția presiunii de intrare tubul rezonant În funcție de faza de rotire a arborelui cotit. Creșterea presiunii dinamice din momentul în care fereastra de eșapament este descoperită cu diametrul duzei de ieșire 5 mm are loc pentru R-15 aproximativ 80 °. Și minimul său se află la 50 ° - 60 ° din partea inferioară a punctului mort la curățarea maximă. Presiunea crescută în valul reflectat (de la minim) la momentul închiderii ferestrei de eșapament este de aproximativ 20% din valoarea maximă a întârzierii R. în acțiunea valului de evacuare reflectată - de la 80 la 90 °. Pentru presiune statică, se caracterizează printr-o creștere a 22 ° C "platou" pe graficul de până la 62 ° față de deschiderea ferestrei de eșapament, cu cel puțin 3 ° față de partea inferioară a punctului mort. Evident, în cazul utilizării unei țevi de evacuare similare, fluctuațiile de purjare apar la 3 ° ... 20 ° după partea inferioară a punctului mort și în nici un caz de 30 ° după ce deschiderea ferestrei de eșapament a fost gândită anterior.

Aceste studii ale țevii de casă diferă de datele R-15. Presiunea dinamică crescută până la 65 ° față de deschiderea ferestrei de evacuare este însoțită de un minim situat la 66 ° după partea inferioară a punctului mort. În același timp, creșterea presiunii valului reflectat de la minim este de aproximativ 23%. Încărcarea în acțiunea gazelor de eșapament este mai mică, ceea ce se datorează, probabil, creșterii temperaturii în sistemul izolat termic și este de aproximativ 54 °. Oscilațiile de purjare sunt marcate la 10 ° după partea inferioară a punctului mort.

Comparând grafica, se poate observa că presiunea statică în conducta izolată termică la momentul închiderii ferestrei de eșapament este mai mică decât în \u200b\u200bR-15. Cu toate acestea, presiunea dinamică are un val maxim de un val reflectat de 54 ° după închiderea ferestrei de eșapament și în R-15, acest maxim mutat cu 90 "! Diferențele sunt asociate cu diferența dintre diametrele conductelor de eșapament: pe R-15, după cum sa menționat deja, diametrul este de 5 mm și pe termoizolarea termică - 6,5 mm. În plus, datorită geometriei mai avansate a țevii R-15, coeficientul de restaurare a presiunii statice este mai mult.

Coeficientul de eficiență al țevii de evacuare rezonante depinde în mare măsură de parametrii geometrici ai țevii în sine, secțiunea transversală a țevii de eșapament a motorului, regimul de temperatură și fazele de distribuție a gazelor.

Utilizarea traverselor de control și selectarea regimului de temperatură a țevii de evacuare rezonante va permite transferul presiunii maxime a valului de gaze de eșapament reflectat până la închiderea ferestrei de eșapament și, prin urmare, creșteți brusc eficiența.

Supravegherea gazo-dinamică include metode de creștere a densității de încărcare la intrare prin utilizare:

· Energia cinetică a aerului care se deplasează pe dispozitivul de recepție în care este transformată în presiunea potențială a presiunii la frânarea fluxului - supraveghere de mare viteză;

· Procesele de undă în conductele de admisie -.

În ciclul termodinamic al motorului fără a crește începutul procesului de compresie apare la presiune p. 0, (egală atmosferică). În ciclul termodinamic al motorului cu piston cu o supraveghere gazo-dinamică, începutul procesului de compresie are loc la presiune p k. , datorită creșterii presiunii fluidului de lucru din afara cilindrului de la p. 0 Be. p k.. Acest lucru se datorează transformării energiei cinetice și a energiei proceselor de undă în afara cilindrului în energia potențială a presiunii.

Una dintre sursele de energie pentru a crește presiunea la începutul compresiei poate fi energia fluxului de aer incident, care are loc atunci când aeronava, mașina etc. înseamnă. În consecință, adăugarea în aceste cazuri se numește mare viteză.

Supraveghere de mare viteză Pe baza modelelor aerodinamice de transformare a debitului de aer de mare viteză în presiunea statică. Din punct de vedere structural, se realizează ca duza de admisie a aerului difuzor, destinată tragerii fluxului de aer la conducere vehicul. Creșteți teoretic presiunea Δ p k.=p k. - p. 0 depinde de viteză c. H și densitatea ρ 0 fluxul de aer (în mișcare)

Supravegherea de mare viteză găsește utilizarea în principal pe avioane cu motoare cu piston și mașini sportiveunde vitezele de viteză sunt mai mari de 200 km / h (56 m / s).

Următoarele soiuri de supraveghere gazo-dinamică a motoarelor se bazează pe utilizarea proceselor inerțiale și de val în sistemul de admisie a motorului.

Reducerea inerțială sau dinamică are loc la o viteză relativ mare de mișcare proaspătă în conductă c. Tr. În acest caz, ecuația (2.1) ia

unde ξ T este un coeficient care ia în considerare rezistența la mișcarea gazului în lungime și locală.

Viteza reală c. Fluxul de gaz al gazelor în conductele de admisie, pentru a evita pierderile și deteriorarea crescânde a umpluturii cu butelii cu încărcătură proaspătă, nu trebuie să depășească 30 ... 50 m / s.

Frecvența proceselor din cilindrii motoarelor cu piston este cauza fenomenelor dinamice oscilative în căile de gaze-aer. Aceste fenomene pot fi utilizate pentru a îmbunătăți substanțial principalii indicatori ai motoarelor (puterea și economia litriilor.

Procesele inerțiale sunt întotdeauna însoțite de procese de undă (fluctuații de presiune) care decurg din deschiderea periodică și închiderea supapelor de admisie ale sistemului de schimb de gaze, precum și mișcarea de tranzit de retur a pistoanelor.

În stadiul inițial al orificiului de admisie din duza de admisie înainte de supapă, se creează un vid, iar valul corespunzător de turnare, ajungând la capătul opus al conductei individuale de admisie, reflectă valul de compresie. Selectând secțiunea de lungime și trecere a conductei individuale, puteți obține sosirea acestui val la cilindru în momentul cel mai favorabil înainte de a închide supapa, care va crește semnificativ factorul de umplere și, prin urmare, cuplul PE MINE. Motor.

În fig. 2.1. Este afișată o diagramă a unui sistem de admisie reglată. Prin conducta de admisie, ocolind accelerația, aerul intră în receptorul de primire și conductele de intrare ale lungimii configurate fiecăruia dintre cele patru cilindri.

În practică, acest fenomen este utilizat în motoarele de peste mări (figura 2.2), precum și motoarele interne pentru autoturisme cu conducte personalizate individuale de admisie (de exemplu, motoarele ZMZ.), precum și pe un motor diesel 2H8.5 / 11, un generator electric staționar având o conductă reglată în două cilindri.

Cea mai mare eficiență a supravegherii gaze-dinamice are loc cu conducte individuale lungi. Presiunea în avans depinde de coordonarea frecvenței de rotație a motorului n., lungimile conductelor L. Tr și colțuri

Închideți lag supapă de admisie (organ) φ A.. Acești parametri sunt dependența legată

unde este viteza locală de sunet; k. \u003d 1.4 - indicatorul adiabatic; R. \u003d 0,287 kJ / (kg ∙ grindină); T. - temperatura medie a gazului pentru perioada de presiune.

Procesele de val și inerțiale pot furniza o creștere vizibilă a încărcării într-un cilindru la descoperiri mari de supape sau sub formă de reîncărcare în creștere în tact de compresie. Implementarea unei supravegheri eficiente a gaze-dinamic este posibilă numai pentru o gamă îngustă de frecvență de rotație a motorului. Combinația dintre fazele distribuției gazelor și lungimea conductei de admisie trebuie să asigure cel mai mare coeficient de umplere. O astfel de selecție a parametrilor sunt numite setarea sistemului de admisie.Vă permite să măriți puterea motorului cu 25 ... 30%. Pentru a păstra eficiența supravegherii gazo-dinamice într-o gamă mai largă de viteză de rotație a arborelui cotit, pot fi utilizate diferite metode, în special:

· Aplicarea unei conducte cu o lungime variabilă l. TR (de exemplu, telescopic);

· Trecerea de la o scurtă conductă pentru o lungă perioadă de timp;

· Reglementarea automată a fazelor de distribuție a gazelor etc.

Cu toate acestea, utilizarea supravegherii gazo-dinamice pentru creșterea motorului este asociată cu anumite probleme. În primul rând, nu este întotdeauna posibil să respectați rațional conductele de admisie suficient de extinse. Este deosebit de dificil de făcut pentru motoarele cu viteză redusă, deoarece cu o scădere a vitezei de rotație, crește lungimea conductelor ajustate. În al doilea rând, geometria conductelor fixe oferă o setare dinamică numai în unele, destul de o anumită interval de mod de viteză.

Pentru a asigura efectul într-o gamă largă, se utilizează o ajustare netedă sau pas a lungimii căii configurate atunci când se deplasează de la un mod de viteză la altul. Reglarea pasului Utilizarea supapelor speciale sau a amortizoarelor rotative este considerată mai fiabilă și utilizată cu succes în motoarele auto ale multor firme străine. Cel mai adesea utilizează controlul cu comutarea în două lungimi personalizate de conducte (figura 2.3).

În poziția clapei închise, modul corespunzător de până la 4000 min -1, alimentarea cu aer din receptoarele de admisie ale sistemului este efectuată de-a lungul unei căi lungi (vezi figura 2.3). Ca rezultat (în comparație cu versiunea de bază a motorului fără supraveghere a gazului-dinamic), curba curbei de cuplu este îmbunătățită pe o caracteristică a vitezei externe (la unele frecvențe de la 2500 la 3500 min -1, creșterea cuplului în medie cu 10 ... 12%). Cu creșterea vitezei de rotație n\u003e 4000 min - 1 feed comută la o cale scurtă și acest lucru vă permite să măriți puterea N e în modul nominal cu 10%.

Există, de asemenea, sisteme de viață mai complexe. De exemplu, desenele cu conducte care acoperă un receptor cilindric cu un tambur rotativ având ferestre pentru mesaje cu conducte (figura 2.4). Când receptorul cilindric este rotit, lungimea conductei este mărită și invers, atunci când se întoarce în sensul acelor de ceasornic, scade. Cu toate acestea, implementarea acestor metode complică semnificativ proiectarea motorului și reduce fiabilitatea acestuia.

În motoare cu mai multe cilindri cu conducte convenționale, eficiența supravegherii gazelor-dinamice este redusă, ceea ce se datorează influenței reciproce a proceselor de admisie în diferite cilindri. În motoarele auto, sistemele de admisie "configurate", de obicei, în modul maxim de cuplu pentru a crește stocul său.

Efectul superiorului dinamic gazo-dinamic poate fi de asemenea obținut prin "setarea" corespunzătoare a sistemului de evacuare. Această metodă găsește utilizarea pe motoare în doi timpi.

Pentru a determina lungimea L. Tr și diametrul interior d. (sau secțiunea de trecere) a conductei reglabile Este necesar să se efectueze calcule utilizând metode numerice de dinamica gazelor care descriu fluxul non-staționare, împreună cu calculul fluxului de lucru din cilindru. Criteriul este creșterea puterii,

cuplul sau reducerea consumului de combustibil specific. Aceste calcule sunt foarte complexe. Metode de definiție mai simple L. Trei d. Pe baza rezultatelor studiilor experimentale.

Ca urmare a prelucrării unui număr mare de date experimentale pentru a selecta diametrul intern d. Conducta reglabilă este propusă după cum urmează:

unde (μ. F. Y) Max este zona cea mai eficientă a slotului supapei de admisie. Lungime L. Conducta de subțire poate fi determinată prin formula:

Rețineți că utilizarea sistemelor reglate ramificate, cum ar fi o conductă comună - receptor - țevi individuale s-au dovedit a fi foarte eficiente în combinație cu turbocompresorul.

480 RUB. | 150 UAH. | $ 7.5 ", Mouseoff, FGCOLOR," #FFFFCC ", Bgcolor," # 393939 "); Onmouseut \u003d "retur nd ();"\u003e Perioada de disertație - 480 RUB., Livrare 10 minute , în jurul ceasului, șapte zile pe săptămână și sărbători

Grigoriev Nikita Igorevich. Dinamica gazelor și schimbul de căldură în conducta de evacuare a motorului pistonului: disertația ... Candidatul științelor tehnice: 01.04.14 / Grigoriev Nikita Igorevich; [Locul de protecție: instituția de educație profesională federală de studii superioare "Universitatea Federală Ural" Numit după primul președinte al Rusiei BN Yeltsin "http://lib.urfu.ru/mod/data/view.php?d\u003d51&rid\u003d238321] .- Ekaterinburg, 2015.- 154 p.

Introducere

Capitolul 1. Starea emisiunii și stabilirea obiectivelor studiului 13

1.1 Tipuri de sisteme de evacuare 13

1.2 Studii experimentale privind eficacitatea sistemelor de evacuare. 17.

1.3 Cercetarea estimată Eficiența sistemelor de absolvire 27

1.4 Caracteristicile proceselor de schimb de căldură în sistemul de evacuare al motorului de combustie internă cu piston 31

1.5 Concluzii și stabilirea sarcinilor 37

Capitolul 2. Metodologia cercetării și descrierea instalării experimentale 39

2.1 Alegerea unei metodologii pentru studiul dinamicii gazelor și caracteristicile de schimb de căldură ale procesului de ieșire a motorului pistonului 39

2.2 Executarea constructivă a instalației experimentale pentru studiul procesului de eliberare în Piston DVS 46

2.3 Măsurarea unghiului de rotație și viteză distribuție Vala. 50

2.4 Definiția fluxului instant 51

2.5 Măsurarea coeficienților locali de transfer de căldură instantanee 65

2.6 Măsurarea fluxului de suprapresiune în calea de absolvire 69

2.7 Sistemul de colectare a datelor 69

2.8 Concluzii la capitolul 2

Capitolul 3. Dinamica gazelor și caracteristicile cheltuielilor ale procesului de eliberare 72

3.1 Dinamica gazelor și caracteristicile cheltuielilor ale procesului de eliberare în motorul cu piston de combustie internă fără șanse de 72

3.1.1 Cu o conductă cu o secțiune transversală circulară 72

3.1.2 pentru conducte cu secțiunea transversală pătrată 76

3.1.3 cu o conductă a unei secțiuni transversale triunghiulare 80

3.2 Dinamica gazelor și consumabilele pentru procesul de ieșire a motorului cu combustie internă cu piston cu reducere 84

3.3 Concluzie la capitolul 3 92

Capitolul 4. Transferul instantaneu de căldură în canalul de evacuare al motorului piston al arderii interne 94

4.1 Procesul instant de transfer de căldură locală al unei combustie internă a unui motor cu combustie internă fără supercuitare 94

4.1.1 Cu o conductă cu secțiunea transversală rotundă 94

4.1.2 pentru conducte cu secțiunea transversală pătrată 96

4.1.3 cu o conductă cu o secțiune transversală triunghiulară 98

4.2 Procesul de transfer de căldură instantaneu al ieșirii motorului piston al arderii interne cu reducerea 101

4.3 Concluzii la capitolul 4 107

Capitolul 5. Stabilizarea fluxului în canalul de evacuare al motorului piston al arderii interne 108

5.1 Schimbarea pulsărilor de flux în canalul de evacuare a motorului cu piston utilizând o ejecție constantă și periodică 108

5.1.1 Suprimarea pulsațiilor de flux în priză folosind o ejecție constantă 108

5.1.2 Schimbarea pulsărilor de flux în canalul de evacuare prin ejecție periodică 112 5.2 Design constructiv și tehnologic al tractului de evacuare cu ejecția 117

Concluzie 120.

Bibliografie

Studii estimate privind eficacitatea sistemelor de absolvire

Sistemul de evacuare al motorului cu piston este de a elimina cilindrii motorului gazelor de eșapament și de a le furniza turbinei turbocompresorului (în motoarele de supraveghere) pentru a transforma energia rămasă după fluxul de lucru munca mecanica pe copacul tk. Canalele de evacuare sunt efectuate de o conductă comună, turnate din fontă cenușie sau rezistentă la căldură sau din aluminiu în cazul răcirii sau din duze separate de fontă. Pentru a proteja personalul de service din arsuri, conducta de eșapament poate fi răcită cu apă sau acoperită cu material izolator termic. Conductele termoizolante sunt mai preferate pentru motoarele cu suprapuneri cu turbină cu gaz. Deoarece în acest caz, pierderea energiei gazelor de eșapament este redusă. Deoarece atunci când este încălzit și răcit lungimea modificărilor conductei de evacuare, atunci compensatoarele speciale sunt instalate în fața turbinei. Pe motoare mari Compensatoarele combină, de asemenea, secțiuni individuale ale conductelor de evacuare, care, conform motivelor tehnologice, fac compozit.

Informații despre parametrii gazului înainte de turbina turbochargeră dinamica în timpul fiecărui ciclu de lucru DVS au apărut în anii '60. Unele rezultate ale studiilor privind dependența temperaturii instantanee a gazelor de eșapament din sarcina pentru motorul în patru timpi pe o suprafață mică a rotației arborelui cotit datat cu aceeași perioadă de timp sunt, de asemenea, cunoscute. Cu toate acestea, nici în acest sens, nici în alte surse există astfel de caracteristici importante Ca intensitate locală de transfer de căldură și debitul gazului în canalul de evacuare. Dieselurile cu un superior poate fi de trei tipuri de organizare a alimentării cu gaz din capul cilindrului până la turbină: un sistem de presiune permanentă a gazului în fața turbinei, un sistem de puls și un sistem de supraîncărcare cu un convertor de impulsuri.

În sistemul de presiune constantă, gazele din toate cilindrii intră într-un colector mare de evacuare dintr-un volum mare, care servește ca receptor și înșurubează în mare măsură pulsațiile de presiune (Figura 1). În timpul eliberării gazului din cilindru în conducta de eșapament, se formează un val de presiune ridicat de amplitudine. Dezavantajul unui astfel de sistem este o scădere puternică a performanței gazului în timp ce curge din cilindru prin colector la turbină.

Cu o astfel de organizație a eliberării gazelor din cilindru și alimentarea acestora la aparatul de duze a turbinei scade pierderea de energie asociată cu extinderea lor bruscă în timpul expirării cilindrului în conductă și conversia de două ori Energia: energia cinetică care rezultă din cilindrul de gaze în energia potențială a presiunii lor în conductă și ultima din nou în energia cinetică a aparatului duzei din turbină, așa cum se întâmplă în sistemul de absolvire cu presiune de presiune constantă intrarea în turbină. Ca urmare a acestui rezultat, în timpul sistemului pulsat, funcționarea de unică folosință a gazelor din turbină crește și presiunea acestora scade în timpul eliberării, ceea ce reduce costul puterii de a efectua schimb de gaz în cilindrul motorului pistonului.

Trebuie remarcat faptul că, cu un superior pulsat, condițiile de conversie a energiei în turbină sunt semnificativ deteriorate datorită nonstarității fluxului, ceea ce duce la o scădere a eficienței acestuia. În plus, definiția parametrilor calculați ai turbinei este împiedicată datorită variabilelor de presiune și temperaturii gazului înainte de turbină și în spatele acesteia și alimentarea de separare a gazului la aparatul său de duze. În plus, designul atât motorului în sine, cât și turbinei turbocompresorului este complicat datorită introducerii colectorilor separați. Ca rezultat, un număr de firme cu producția în masă a motoarelor cu supravegherea turbinelor cu gaze aplică un sistem de supraîncărcare permanent înainte de turbină.

Supravegherea convertorului de impuls este intermediară și combină beneficiile pulsațiilor de presiune din colectorul de evacuare (reducând funcționarea sărăciei și îmbunătățirea curățării cilindrului) cu un câștigător de la reducerea valurilor de presiune în fața turbinei, ceea ce crește eficiența acestora din urmă.

Figura 3 - Sistem superior cu convertor de impuls: 1 - duza; 2 - duze; 3 - cameră; 4 - Difuzor; 5 - Conductă

În acest caz, gazele de eșapament de pe țevile 1 (Figura 3) sunt rezumate prin duze 2, într-o singură conductă, care combină eliberările din cilindri, ale căror faze nu sunt suprapuse de una la alta. La un moment dat, pulsul de presiune dintr-una din conducte atinge un maxim. În acest caz, rata maximă de expirare a gazelor de la duza conectată la această conductă devine maximă, ceea ce duce la efectul de ejecție la rezoluție într-o altă conductă și, prin urmare, facilitează curățarea cilindrilor atașați la acesta. Procesul de expirare a duzei se repetă cu o frecvență ridicată, prin urmare, în camera 3, care îndeplinește rolul unui mixer și un amortizor, se formează un flux mai mic sau mai puțin uniform, energia cinetică a cărei în difuzorul 4 ( Reducerea vitezei) este transformată într-un potențial datorită creșterii presiunii. Din conducta 5 gaze intră în turbină la o presiune aproape constantă. O diagramă structurală mai complexă a convertorului de impuls constând din duze speciale la capetele conductelor de eșapament, combinate de un difuzor comun, este prezentată în Figura 4.

Fluxul din conducta de eșapament este caracterizat prin nonstationaritatea pronunțată cauzată de frecvența procesului în sine și de nonstataritatea parametrilor de gaz la frontierele cilindrului de evacuare și turbinei. Rotația canalului, defalcarea profilului și schimbarea periodică a acestuia caracteristicile geometrice La porțiunea de intrare a fantei supapei, este cauza separării stratului limită și a formării unor zone vastă stagnante, ale căror dimensiuni sunt schimbate în timp. În zonele de stagnare, un debit rambursabil cu voturi pulsatoare la scară largă, care interacționează cu fluxul principal în conductă și determină în mare măsură caracteristicile de curgere ale canalelor. Nonstaritatea fluxului se manifestă în canalul de evacuare și în condiții de limită staționară (cu o supapă fixă) ca rezultat al valurilor de congestionare. Dimensiunile vrăjitoarelor non-staționare și frecvența valurilor lor pot determina în mod semnificativ numai prin metode experimentale.

Complexitatea studiului experimental al structurii fluxurilor de vortex non-staționare forțează designerii și cercetătorii să utilizeze atunci când aleg geometria optimă a canalului de evacuare prin compararea consumabilelor integrale și a caracteristicilor energetice ale fluxului, obținute în mod obișnuit în condiții staționare pe modelele fizice, adică, cu purjare statică. Cu toate acestea, nu se acordă fiabilitatea fiabilității acestor studii.

Lucrarea prezintă rezultatele experimentale de studiere a structurii fluxului în ieșirea motorului și a fost efectuată o analiză comparativă a structurii și caracteristicile integrale ale fluxurilor în condiții staționare și nontationare.

Rezultatele testelor unui număr mare de variante de ieșire indică eficacitatea insuficientă a abordării obișnuite a profilului bazate pe făptașii fluxului staționar în genunchii țevilor și conductelor scurte. Există adesea cazuri de incoerență a celor proiectate și reale ale caracteristicilor cheltuielilor din geometria canalului.

Măsurarea unghiului de rotație și frecvența rotației arborelui cu came

Trebuie remarcat faptul că diferențele maxime dintre valorile TPS definite în centrul canalului și în apropierea peretelui (variația razei canalului) sunt observate în secțiunile de comandă, aproape de intrarea la canalul sub studiați și ajungeți la 10,0% din IPI. Astfel, dacă valurile forțate ale fluxului de gaze timp de 1x la 150 mm ar fi mult mai puțin cu o perioadă de o perioadă de IPI \u003d 115 ms, curentul trebuie să fie caracterizat ca un curs cu un grad înalt de non-staționare. Acest lucru sugerează că regimul de flux de tranziție în canalele instalației de energie nu a fost încă finalizat, iar următoarea indignare a afectat deja. Iar, dimpotrivă, dacă pulsările fluxului ar fi mult mai mult cu o perioadă de TR, curentul ar trebui considerat un quasistationar (cu un grad scăzut de nontationar). În acest caz, înainte de apariția perturbației, modul hidrodinamic tranzitoriu are timp pentru a finaliza și cursul de aliniat. Și, în final, dacă debitul de curgere a fost aproape de valoarea TR, curentul trebuie să fie caracterizat ca moderat non-staționar, cu un grad din ce în ce mai mic de nontationar.

Ca exemplu de utilizare posibilă a timpilor caracteristice propuse pentru evaluarea timpilor caracteristici, este luată în considerare fluxul de gaz în canalele de evacuare ale inginerilor de pistoane. Mai întâi, consultați figura 17, la care dependența debitului WX din unghiul de rotație a arborelui cotit F (Figura 17, A) și în timpul T (Figura 17, B). Aceste dependențe au fost obținute pe modelul fizic al dimensiunii DVS de același cilindru 8.2 / 7.1. Se poate observa din figura că reprezentarea dependenței WX \u003d F (F) este puțin informativă, deoarece nu reflectă exact esența fizică procesele care apar în canalul de absolvire. Cu toate acestea, tocmai în această formă sunt luate aceste grafice pentru a se supune în domeniul câmpului motorului. În opinia noastră, este mai corectă utilizarea dependențelor temporale WX \u003d / (t) pentru a analiza.

Analizăm dependența wx \u003d / (t) pentru n \u003d 1500 min. "1 (Figura 18). După cum se poate observa, la această frecvență de rotație a arborelui cotit, lungimea întregului proces de eliberare este de 27,1 ms. Procesul hidrodinamic tranzitoriu în Orificiul începe după deschiderea supapei de evacuare. În același timp, zona cea mai dinamică a liftului poate fi distinsă (intervalul de timp în care există o creștere accentuată a debitului), a cărei durată este de 6,3 ms. După aceasta, creșterea debitului este înlocuită de locașul său. După cum se arată mai devreme (Figura 15), pentru această configurație sistem hidraulic Timpul de relaxare este de 115-120 ms, adică semnificativ mai mare decât durata secțiunii de ridicare. Astfel, trebuie să se presupună că începutul eliberării (secțiunea de ridicare) are loc cu un grad înalt de nontationar. 540 ф, grindină de pkv 7 a)

Gazul a fost furnizat din rețeaua totală de pe conducta, pe care a fost instalat manometrul 1 pentru a controla presiunea asupra rețelei și a supapei 2, pentru a controla fluxul. Gazul curgea în receptorul rezervorului 3 cu un volum de 0,04 m3, conține o grilă de aliniere 4 pentru a stinge pulsațiile de presiune. Din rezervorul-receptor 3, conducta de gaz a fost furnizată în camera de suflare a cilindrului 5, în care a fost instalat Honeycomb 6. HoniaComb a fost o grilă subțire și a fost destinată să curețe suporturile de presiune reziduală. Camera 5 a fost atașată la blocul de cilindru 8, în timp ce cavitatea interioară a camerei celulelor cilindrice a fost combinată cu cavitatea interioară a capului blocului cilindrului.

După deschiderea supapei de evacuare 7, gazul din camera de simulare a trecut prin canalul de evacuare 9 la canalul de măsurare 10.

Figura 20 prezintă în detaliu configurația calea de evacuare a instalației experimentale, indicând locațiile senzorilor de presiune și sondele de termotemometru.

Datorită numărului limitat de informații privind dinamica procesului de eliberare, a fost aleasă un canal clasic de ieșire direct cu o secțiune transversală rotundă: capul blocului de cilindru 2 a fost atașat la știfturile unei țevi de evacuare experimentale 4, lungimea țevii a fost de 400 mm și un diametru de 30 mm. În țeavă, trei găuri au fost forate la distanțe L \\, LG și B, respectiv 20,140 și 340 mm pentru instalarea senzorilor de presiune 5 și senzori termo-chaser 6 (Figura 20).

Figura 20 - Configurarea canalului de evacuare a instalării experimentale și localizarea senzorului: 1 - camera de suflare a cilindrului; 2 - capul blocului cilindrului; 3 - supapa de evacuare; 4 - un tub experimental de absolvire; 5 - senzori de presiune; 6 - senzori de termotemometru pentru măsurarea debitului; L este lungimea țevii de ieșire; C_3 Diames în locațiile senzorilor termo-chaser din fereastra de evacuare

Sistemul de măsurare a instalației a făcut posibilă determinarea: colțul curent al rotației și viteza de rotație a arborelui cotit, debitul instantaneu, coeficientul de transfer de căldură instantaneu, presiunea în exces. Metodele de definire a acestor parametri sunt descriși mai jos. 2.3 Măsurarea colțului de rotație și frecvența rotației distribuției

Pentru a determina viteza de rotație și unghiul curent de rotație a arborelui cu came, precum și momentul găsirii pistonului în punctele mortale superioare și inferioare, a fost aplicat un senzor tahometric, schema de instalare, care este prezentată în Figura 21, Deoarece parametrii enumerați mai sus trebuie să fie determinate fără ambiguitate în studiul proceselor dinamice din ICC. patru.

Senzorul tahometric a constat dintr-un disc dințată 7, care avea doar doi dinți situați unul față de celălalt. Discul 1 a fost instalat cu un motor electric 4, astfel încât unul dintre discurile discului corespundea poziției pistonului în punctul mort superior și, respectiv, celalalt punct mort și a fost atașat la arborele folosind Cuplarea 3. Arborele motorului și arborele motorului cu piston au fost conectate prin transmisia curelei.

Când treceți unul dintre dinții din apropierea senzorului inductiv 4, fixat pe trepied 5, ieșirea senzorului inductiv este formată un impuls de tensiune. Folosind aceste impulsuri, puteți determina poziția curentă a arborelui cu came și, în consecință, determinați poziția pistonului. Pentru ca semnalele corespunzătoare NMT și NMT, dinții au fost efectuați unul de celălalt, configurația este diferită una de cealaltă, datorită căreia semnalele de la ieșirea senzorului inductiv aveau amplitudini diferite. Semnalul obținut la ieșirea din senzorul inductiv este prezentat în figura 22: Pulsul de tensiune al unei amplitudini mai mici corespunde poziției pistonului în NTC și pulsului unei amplitudini mai mari, respectiv poziția în NMT.

Procesul dinamicii și consumabilelor de gaze a motorului de combustie internă cu piston cu o suprapunere

În literatura clasică cu privire la teoria fluxului de lucru și inginerie, turbocompresorul este considerat cel mai mult metoda eficientă Forțarea motorului, datorită creșterii cantității de aer care intră în cilindrii motorului.

Trebuie remarcat faptul că în surse literare, influența turbocompresorului asupra caracteristicilor gazo-dinamice și termofizice ale fluxului de gaz a conductei de evacuare este extrem de rară. În principal în literatură, turbina turbinelor turbine este luată în considerare cu simplificări, ca element al unui sistem de schimb de gaze, care are rezistență hidraulică la fluxul de gaze la ieșirea cilindrilor. Cu toate acestea, este evident că turbina turbocompresorului joacă un rol important în formarea fluxului de gaze de eșapament și are un impact semnificativ asupra caracteristicilor hidrodinamice și termofizice ale fluxului. Această secțiune discută rezultatele studiului efectului turbinei turbocompresorului asupra caracteristicilor hidrodinamice și termofizice ale fluxului de gaz din conducta de evacuare a motorului pistonului.

Studiile au fost efectuate pe o instalare experimentală, care a fost descrisă anterior, în capitolul al doilea, schimbarea principală este instalarea unui turbocompresor TKR-6 cu o turbină radială axială (Figurile 47 și 48).

Datorită influenței presiunii gazelor de eșapament în conducta de eșapament la fluxul de lucru al turbinei, modelele de modificări ale acestui indicator sunt studiate pe scară largă. Comprimat

Instalarea turbinei turbinei din conducta de evacuare are un efect puternic asupra presiunii și a debitului din conducta de eșapament, care este văzută în mod clar din plugul presiunii și debitul în conducta de evacuare cu turbocompresorul din colțul arborelui cotit (Figurile 49 și 50). Comparând aceste dependențe cu dependențe similare pentru conducta de eșapament fără turbocompresor în condiții similare, se poate observa că instalarea unei turbine de turbocompresor în conducta de eșapament duce la apariția unui număr mare de valuri pe întreaga ieșire a ieșirii cauzate prin acțiunea elementelor de lamă (aparate de duze și rotor) a turbinei. Figura 48 - Tip general de instalare cu turbocompresor

O altă caracteristică caracteristică a acestor dependențe este o creștere semnificativă a amplitudinii fluctuațiilor de presiune și o reducere semnificativă a amplitudinii fluctuațiilor vitezei în comparație cu execuția sistemului de evacuare fără un turbocompresor. De exemplu, la frecvența de rotație a arborelui cotit de 1500 de minute, presiunea maximă a gazului în conducta cu un turbocompresor este de 2 ori mai mare, iar viteza este de 4,5 ori mai mică decât în \u200b\u200bconducta fără turbocompresor. Presiune crescută și reducerea presiunii și reducerea presiunii Viteza în conducta de absolvire este cauzată de rezistența creată de turbină. Este demn de remarcat faptul că valoarea maximă de presiune din conducta turbocompresorului este deplasată în raport cu valoarea maximă de presiune din conducta fără turbocompresor cu până la 50 de grade de rotație a arborelui cotit. Asa de

Dependențele presiunii excesive locale (1x \u003d 140 mm) a PC-ului și debitul WX în conducta de evacuare a secțiunii circulare a motorului cu piston cu un turbocompresor din unghiul de rotație a arborelui cotit P O suprapresiune a eliberării p t \u003d 100 kPa pentru viteze diferite arborelui cotit:

S-a constatat că în conducta de evacuare cu un turbocompresor, valorile maxime ale debitului sunt mai mici decât în \u200b\u200bconducta fără ea. Este demn de remarcat faptul că, în același timp, momentul obținerii valorii maxime ale debitului către o creștere a colțului răsucitei arborelui cotit este caracteristică tuturor modurilor de instalare. În cazul turbocompresorului, viteza de viteză este cea mai pronunțată la viteze reduse de rotație a arborelui cotit, care este, de asemenea, caracteristică și în cazul fără turbocompresor.

Caracteristici similare sunt caracteristice și pentru dependență px \u003d / (p).

Trebuie remarcat faptul că după închiderea supapei de evacuare, viteza gazului din conducta în toate modurile nu este redusă la zero. Instalarea turbinei turbocompresorului din conducta de eșapament duce la netezirea pulsărilor debitului pe toate modurile de funcționare (în special cu suprapresiunea inițială de 100 kPa), atât în \u200b\u200btimpul tactului de ieșire, cât și după capătul său.

Este demn de remarcat faptul că în conducta cu turbocompresor, intensitatea atenuării fluctuațiilor presiunii debitului după ce supapa de evacuare este închisă mai mare decât fără turbocompresor

Trebuie să se presupună că modificările descrise mai sus modificările caracteristicilor gazo-dinamice ale debitului atunci când turbocompresorul este instalat în conducta de evacuare, fluxul de curgere în canalul de evacuare, care în mod inevitabil ar trebui să ducă la modificări ale caracteristicilor termofizice ale procesul de eliberare.

În general, dependența schimbării de presiune în conducta în DV cu superiorul este în concordanță cu obținute anterior.

Figura 53 prezintă grafice de dependență fluxul de masă G prin conducta de evacuare de la viteza de rotație a arborelui cotit sub diferite valori ale presiunii redundante a P și a configurațiilor sistemului de evacuare (cu turbocompresorul și fără ea). Aceste grafice au fost obținute utilizând tehnica descrisă în.

Din graficele prezentate în Figura 53, se poate observa că pentru toate valorile suprapresiunii inițiale, debitul de masă G de gaz în conducta de evacuare este la fel ca și dacă există un TK și fără ea.

În unele moduri de funcționare a instalației, diferența dintre caracteristicile cheltuielilor depășește ușor o eroare sistematică, care este de aproximativ 8-10% pentru a determina debitul de masă. 0,0145 g. KG / S.

Pentru conducte cu secțiune transversală pătrată

Sistemul de evacuare cu funcții de ejecție după cum urmează. Gazele de evacuare în sistemul de evacuare provin din cilindrul motorului în canalul din capul cilindrului 7, de unde trece la colectorul de evacuare 2. În galeria de evacuare 2, este instalat un tub de ejecție 4 în care aerul este furnizat printr-un aer ELECTROPNEUMOCLAP 5. O astfel de execuție vă permite să creați o zonă de descărcare imediat în spatele capului cilindrului canalului.

Pentru ca tubul de ejectare să nu creeze o rezistență hidraulică semnificativă în colectorul de evacuare, diametrul său nu trebuie să depășească diametrul acestui colector de 1/10. De asemenea, este necesar să se creeze un mod critic în colectorul de evacuare și apare blocarea ejectorului. Poziția axei tubului de ejecție față de axa colectorului de evacuare (excentricitatea) este selectată în funcție de configurația specifică a sistemului de evacuare și a modului de funcționare a motorului. În acest caz, criteriul de eficacitate este gradul de purificare a cilindrului din gazele de eșapament.

Experimentele de căutare au arătat că descărcarea (presiunea statică) creată în colectorul de evacuare 2 utilizând tubul de ejecție 4 trebuie să fie de cel puțin 5 kPa. În caz contrar, va apărea nivelarea insuficientă a fluxului de pulsatoriu. Acest lucru poate cauza formarea curenților de alimentare în canal, ceea ce va duce la o scădere a eficienței curățării cilindrului și, în consecință, reducerea puterii motorului. Unitatea electronică de comandă a motorului 6 trebuie să organizeze funcționarea electropneumoclapului 5, în funcție de viteza de rotație a arborelui cotit al motorului. Pentru a spori efectul de ejectare la capătul de ieșire al tubului de ejecție 4, poate fi instalată o duză subsonică.

Sa dovedit că valorile maxime ale debitului în canalul de evacuare cu ejectare constantă este semnificativ mai mare decât fără ea (până la 35%). În plus, după închiderea supapei de evacuare a canalului de evacuare cu o ejectare constantă, viteza debitului de ieșire scade mai lentă comparativ cu canalul tradițional, ceea ce indică curățarea continuă a canalului din gazele de eșapament.

Figura 63 prezintă dependențele debitului local volumetric al VX prin canalele de evacuare ale diferitelor modele de la viteza de rotație a arborelui cotit p. Ele indică faptul că în întreaga gamă a frecvenței de rotație a arborelui cotit la o ejecție constantă, volumul Debitul prin sistemul de evacuare este în creștere, ceea ce ar trebui să conducă la cea mai bună curățare a cilindrilor din gazele de eșapament și o creștere a puterii motorului.

Astfel, studiul a arătat că utilizarea unei etaje constante în sistemul de evacuare din sistemul de evacuare îmbunătățește purificarea gazului cilindrului în comparație cu sistemele tradiționale prin stabilizarea fluxului în sistemul de evacuare.

Principala diferență fundamentală a acestei metode pe metoda de stingere a debitului în canalul de evacuare a motorului cu piston utilizând efectul ejecției constante este că aerul prin tubul de evacuare este furnizat numai canalului de evacuare numai în timpul tactului de eliberare. Acest lucru poate fi fezabil prin setare. bloc electronic Controlul motorului sau aplicarea unei unități de control speciale, a cărei diagramă este prezentată în Figura 66.

Acest sistem elaborat de autor (Figura 64) este aplicat dacă este imposibil să se asigure controlul procesului de ejecție utilizând unitatea de comandă a motorului. Principiul funcționării unei astfel de scheme constă în următoarele, magneții speciali trebuie instalați pe volantul motorului, trebuie instalate magneți speciali, poziția care ar corespunde momentelor de deschidere și închidere a supapelor de evacuare a motorului. Magneții trebuie instalați în poli diferiți față de senzorul bipolar al holului, care la rândul său ar trebui să fie în imediata vecinătate a magneților. Trecând lângă magnetul senzorului, stabilit de punctul de deschidere a supapelor de evacuare, determină un puls electric mic, care este îmbunătățit de unitatea de amplificare a semnalului 5 și este alimentat de electropneumoclap, ale căror concluziile sunt conectate la Ieșirile 2 și 4 ale unității de comandă, după care se deschide și începe alimentarea cu aer. Se întâmplă când cel de-al doilea magnet rulează lângă senzorul 7, după care electropneumoclapul se închide.

Ne întoarcem la date experimentale care au fost obținute în gama de frecvențe de rotație ale arborelui cotit P de la 600 la 3000 de minute. 1 cu pini de suprapresiune permanentă pe eliberare (de la 0,5 la 200 kPa). În experimente, aer comprimat cu o temperatură de temperatură 22-24 cu tubul de ejecție primit de la autostrada fabrică. Deflecție (presiune statică) pentru tubul de ejecție din sistemul de evacuare a fost de 5 kPa.

Figura 65 prezintă graficele dependenței de presiune locale Px (y \u003d 140 mm) și debitul WX în conducta de eșapament a secțiunii transversale rotunde a motorului pistonului cu o ejectare periodică din unghiul de rotație a arborelui cotit Presiunea excesivă a № \u003d 100 kPa pentru diferite frecvențe de rotație ale arborelui cotit.

Din aceste grafice se poate observa că pe întreg întregul tact de eliberare există o oscilație presiune absolută În calea de absolvire, valorile maxime ale oscilațiilor de presiune ajung la 15 kPa, iar minimul ajunge la descărcarea a 9 kPa. Apoi, ca și în calea clasică de absolvire a secțiunii circulare, acești indicatori sunt, respectiv, de 13,5 kPa și 5 kPa. Este demn de remarcat faptul că valoarea maximă de presiune este observată la viteza arborelui cotit de 1500 min. "1, pe celelalte moduri de funcționare a motorului de oscilație de presiune nu atingeți astfel de valori. Recall. Că în conducta inițială a Secțiunea transversală rotundă, a fost observată creșterea monotonă a amplitudinii fluctuațiilor de presiune în funcție de creșterea frecvenței de rotație a arborelui cotit.

Din diagramele debitului local de gaz a fluxului de gaz din colțul rotației arborelui cotit, se poate observa că vitezele locale în timpul tactului de eliberare din canal utilizând efectul ejecției periodice sunt mai mari decât în \u200b\u200bcanalul clasic al secțiune transversală circulară pe toate modurile motorului. Aceasta indică cea mai bună curățare a canalului de absolvire.

Figura 66, graficele de comparare a dependențelor debitului volumetric al gazului de la viteza de rotație a arborelui cotit în secțiunea transversală fără ejecție și secțiunea transversală rotundă cu o ejecție periodică la diferite suprapresiuni la canalul de intrare de intrare sunt luate în considerare .