Dinamica gazelor de evacuare rezonantă. Probleme moderne de știință și educație pentru o conductă cu o secțiune transversală pătrată

Dimensiune: Px.

Începeți să arătați din pagină:

Transcriere.

1 Pentru drepturile manuscrisului Mashkis Makhmud A. Modelul matematic al dinamicii gazelor și procesele de schimb de căldură în sistemele de admisie și de evacuare ale DVS "Motoare termice" Rezumatul autorului de disertație privind concurența unui grad științific 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. Caracteristica generală a lucrării este dată. 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 prezentare generală a fost efectuată de forme constructive de absolvire și de canale de admisie în capul blocului cilindrului și de analiza metodelor și rezultatele studiilor experimentale și de calcul și teoretice ale fluxurilor de gaze staționare și nontationare în calea gazelor cu aer combustie interna. 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. Lucrările experimentale au fost efectuate la Departamentul de DVS SPBGPU cu privire la standul de testare cu motorul mașinii Preparatele capului cilindrului VAZ sunt realizate 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. Măsurătorile au fost efectuate atât prin caracteristici de viteză, cât și de încărcare la diferite frecvențe constante de rotație a arborelui 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. Imagine completă Câmpurile termice pentru modelul calculat sunt prezentate 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. Curbele se schimbă în intensitățile de schimb de căldură pe suprafețe externe - absolvire canal -B - aport 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 tema Tezei au fost publicate următoarele lucrări: 1. SHABANOV A.YU., Mashkir 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. O nouă metodă de calculare a condițiilor limită ale încărcării termice a capului blocului de cilindru al motorului 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 -Mathematică,

Revizuit de adversarul oficial al lui Dragomirov Serghei Grigorievich asupra disertației Smolensk Natalia Mikhailovna "Îmbunătățirea eficienței motorului cu aprindere prin scanteie Datorită utilizării 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 adversarului oficial privind funcția de disertație CHICILANOVA ILYA Ivanovici, realizată pe tema "Îmbunătățirea metodelor și mijloacelor de diagnosticare motoare diesel»Pentru o diplomă științifică

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. Malţ 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 Mecanica Tehnică a Academiei Naționale de Științe a Ucrainei și Codul civil al Ucrainei) Schimbul de căldură convectiv în uscător de aerofoundation Setarea problemei

Revizuirea adversarului oficial privind activitatea de disertație a Sublyega Victoria Olegovna "multi-scară simulare numerica Gazele de gaze în canalele microsistemelor tehnice ", depuse 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 Statului Federației Ruse instituție educațională Educație profesională superioară Samara Universitatea Aerospace a Statului a numit academic

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: [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

Controlul și măsurarea disciplinei Unități de putere»Întrebări pentru a testa 1. Pentru care motorul este destinat și ce tipuri de motoare sunt instalate automobile 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 aviație motor cu piston rotativ 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

Lucrări de laborator 2 Investigarea transferului de căldură sub țintă convecție forțată definiție experimentală. Dependențele coeficientului de transfer de căldură de la 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

UDC 621.436.

Efectul rezistenței aerodinamice a sistemelor de admisie și de evacuare a motoarelor auto pe procesele de schimb de gaze

L.V. Dulgheri, BP. Zhilkin, yu.m. Brodov, N.I. Grigoriev.

Lucrarea prezintă rezultatele unui studiu experimental al influenței rezistenței aerodinamice a sistemelor de admisie și de evacuare motoare cu piston privind procesele de schimb de gaze. Experimentele au fost efectuate pe modelele on-line ale motorului cu un singur cilindru. Sunt descrise instalații și metode de efectuare a experimentelor. Dependențele modificării vitezei instantanee și a presiunii fluxului în căile gazului de gaz ale motorului din colțul rotației arborelui cotit arborelui sunt prezentate. Datele au fost obținute la diverși coeficienți de rezistență la sistemele de admisie și de evacuare și frecvențele diferite de rotație a arborelui cotit. Pe baza datelor obținute, au fost făcute concluzii din caracteristicile dinamice ale proceselor de schimb de gaze din motor la condiții diferite. Se arată că utilizarea eșapamentului de zgomot netezește curgerea de curgere și modifică caracteristicile de curgere.

Cuvinte cheie: motor cu piston, procese de schimb de gaz, dinamica proceselor, pulsarea vitezei și presiunea de curgere, amortizorul de zgomot.

Introducere

O serie de cerințe se fac la aportul și rezultatele motoarelor cu piston de combustie internă, dintre care scăderea principală a zgomotului aerodinamic și rezistența aerodinamică minimă sunt principalele. Ambii indicatori sunt determinați în interconectarea designului elementului de filtrare, a amortizoarelor de admisie și a eliberării, a neutralizatoarelor catalitice, prezența unui superior (compresor și / sau turbocompresor), precum și configurația conductelor de admisie și de evacuare și natura fluxului în ele. În același timp, nu există practic date privind influența elementelor suplimentare ale sistemelor de admisie și de evacuare (filtre, amortizoare, turbocompresor) pe dinamica gazelor în ele.

Acest articol prezintă rezultatele unui studiu privind efectul rezistenței aerodinamice a sistemelor de admisie și evacuare asupra proceselor de schimb de gaze în raport cu motorul cu piston de dimensiune 8.2 / 7.1.

Plante experimentale

și sistemul de colectare a datelor

Studiile privind efectul rezistenței aerodinamice a sistemelor de aer pe gaz la procesele de schimb de gaze în inginerii pistonului au fost efectuate pe modelul de simulare a dimensiunii 4.2 / 7.1, acționate prin rotație motor asincronFrecvența rotației arborelui cotit a fost ajustată în intervalul N \u003d 600-3000 min 1 cu o precizie de ± 0,1%. O instalare experimentală este descrisă mai detaliat.

În fig. 1 și 2 prezintă configurații și dimensiuni geometrice Tract de admisie și evacuare a instalației experimentale, precum și amplasarea instalării pentru măsurarea instantanee

valori viteza medie și presiunea fluxului de aer.

Pentru măsurătorile valorilor presiunii instantanee în fluxul (static) în canalul PC, senzorul de presiune £-10 a fost utilizat de Wika, viteza de care este mai mică de 1 ms. Eroarea maximă medie de măsurare medie medie medie a presiunii a fost de ± 0,25%.

Pentru a determina mediul instantaneu în secțiunea canalului de curgere a aerului, termoeemometrele temperaturii constante a designului original, a cărei element sensibil a fost firul de nichrom cu un diametru de 5 pm și o lungime de 5 mm. Eroarea medie medie relativă medie medie de măsurare a vitezei WX a fost de ± 2,9%.

Măsurarea frecvenței de rotație a arborelui cotit a fost efectuată utilizând un metru tahometric constând dintr-un disc dințată fixat pe crankshaft Vale., și senzor inductiv. Senzorul a format un impuls de tensiune la o frecvență proporțională cu viteza de rotație a arborelui. În conformitate cu aceste impulsuri, a fost înregistrată frecvența rotației, a fost determinată poziția arborelui cotit (unghi f) și momentul trecerii pistonului VMT și NMT.

Semnalele de la toți senzorii au intrat într-un convertor analog-digital și transmise unui computer personal pentru prelucrare ulterioară.

Înainte de efectuarea experimentelor, o direcție statică și dinamică a sistemului de măsurare a fost efectuată în general, ceea ce a arătat viteza necesară pentru a studia dinamica proceselor gazo-dinamice din sistemele de admisie și de evacuare ale motoarelor cu piston. Eroarea medie medie medie a experimentelor asupra efectului rezistenței aerodinamice a aerului sisteme de DV. Procesele de schimb de gaz au fost de ± 3,4%.

Smochin. 1. Configurarea și dimensiunile geometrice ale căii de admisie a instalației experimentale: cap de cilindru; 2-bubbles; 3 - Tub de măsurare; 4 - senzori termomanemomeme pentru măsurarea debitului de aer; 5 - Senzori de presiune

Smochin. 2. Configurarea și dimensiunile geometrice ale calea de evacuare a instalației experimentale: cap de cilindru; 2 - Plot de lucru - țeavă de absolvire; 3 - senzori de presiune; 4 - senzori de termotemometru

Efectul elementelor suplimentare asupra dinamicii gazelor a proceselor de admisie și eliberare a fost studiat cu diferiți coeficienți de rezistență la sistem. Rezistența a fost creată utilizând diferite filtre de admisie și eliberare. Deci, ca unul dintre ele, un filtru standard de automobile a fost utilizat cu un coeficient de rezistență de 7,5. Un filtru de țesut cu un coeficient de rezistență 32 a fost ales ca un alt element de filtru. Coeficientul de rezistență a fost determinat experimental prin curățarea statică în condițiile de laborator. Studiile au fost, de asemenea, efectuate fără filtre.

Efectul rezistenței aerodinamice asupra procesului de admisie

În fig. 3 și 4 prezintă dependențele debitului de aer și ale presiunii PC în apartamentul de admisie

le de la unghiul de rotație a arborelui cotit F la diferite frecvențe de rotație și când utilizați diferite filtre de admisie.

S-a stabilit că în ambele cazuri (cu un zgomot și fără) pulsarea presiunii și a debitelor de aer sunt cele mai exprimate la viteza mare de rotație a arborelui cotit. În același timp, în canalul de admisie cu amortizorul de zgomot viteza maxima Fluxul de aer, cum ar trebui să fie așteptat, mai puțin decât în \u200b\u200bcanal fără ea. Cel mai

m\u003e x, m / s 100

Deschiderea 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111

Valva de jeeping 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 Deschidere -Gbepskid-! Valva A L 1 G 1 1 1 Închis ^

1 HDC \\. BPCSKNEO Supapă "X 1 1

| | A J __ 1 __ mJ \\ y T -1 1 \\ k / \\ 1 ^ v / \\ / l / l "PC-1 \\ __ V / -

1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1

540 (r. Cyro. P.K .. 720 VMT NMT

Smochin. 3. Dependența de viteza aerului WX în canalul de admisie din unghiul de rotație a arborelui arborelui cotit la frecvențe diferite de rotație a arborelui cotit și diferite elemente de filtrare: A - n \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - fără un filtru; 2 - filtru de aer standard; 3 - Filtru de țesături

Smochin. 4. Dependența presiunii PC-ului în canalul de admisie din unghiul de rotație a arborelui cotit F la diferite frecvențe de rotație a arborelui cotit și diferite elemente de filtrare: A - n \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - fără un filtru; 2 - filtru de aer standard; 3 - Filtru de țesături

se manifestă puternic cu frecvențe înalte de rotație a arborelui cotit.

După închiderea supapei de admisie, presiunea și viteza debitului de aer din canal în toate condițiile nu devin egale cu zero, iar unele dintre fluctuațiile lor sunt observate (vezi figura 3 și 4), care este, de asemenea, caracteristică a eliberării (vezi mai jos). În același timp, instalarea eșapamentului de zgomot de intrare conduce la o scădere a pulsațiilor de presiune și a debitelor de aer în toate condițiile atât în \u200b\u200btimpul procesului de admisie, cât și după închiderea supapei de admisie.

Efectul aerodinamicului

rezistența la procesul de eliberare

În fig. 5 și 6 prezintă dependența debitului de aer al WX și PC-ul de presiune din priza din unghiul de rotație a formei arborelui cotit la diferite frecvențe de rotație și atunci când se utilizează diferite filtre de eliberare.

Studiile au fost efectuate pentru diferite frecvențe de rotație a arborelui cotit (de la 600 la 3000 min1) la o suprapresiune diferită la eliberarea PI (de la 0,5 la 2,0 bar) fără zgomot silențios și dacă este prezentată.

Sa stabilit că în ambele cazuri (cu amortizorul de zgomot și fără) pulsarea debitului de aer, cel mai puternic manifestat la frecvențele joase ale rotației arborelui cotit. În acest caz, valorile debitului de aer maxim rămân în canalul de evacuare cu amortizorul de zgomot

merilly la fel ca și fără ea. După închiderea supapei de evacuare, debitul de aer din canal în toate condițiile nu devine zero și sunt observate unele fluctuații de viteză (vezi fig.5), care este caracteristică procesului de admisie (vezi mai sus). În același timp, instalarea eșantionului de zgomot de pe eliberare conduce la o creștere semnificativă a pulsărilor debitului de aer în toate condițiile (în special la Ry \u003d 2,0 bar) atât în \u200b\u200btimpul procesului de eliberare, cât și după închiderea supapei de evacuare .

Trebuie remarcat efectul opus al rezistenței aerodinamice asupra caracteristicilor procesului de admisie din motor, unde filtru de aer Efectele de pulsare în procesul de admisie și după închiderea supapei de admisie au fost prezente, dar au fost în mod clar mai rapid decât fără ea. În acest caz, prezența unui filtru în sistemul de admisie a condus la o scădere a debitului maxim de aer și slăbind dinamica procesului, care este bine constantă cu rezultatele obținute anterior în lucrare.

O creștere a rezistenței aerodinamice sistem de evacuare Aceasta duce la o creștere a presiunii maxime în procesul de eliberare, precum și deplasarea vârfurilor pentru NMT. În acest caz, se poate observa că instalarea amortizorului zgomotului de ieșire duce la o scădere a pulsărilor presiunii debitului de aer în toate condițiile atât în \u200b\u200btimpul procesului de producție, cât și după închiderea supapei de evacuare.

hy. m / s 118 100 46 16

1 1 la. T «AIA K T 1 Închiderea supapei Mpskal

Deschiderea ipicalului |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1

"" "і | Y \\ / ~ ^

540 (P, apuca, p.k.y. 720 NMT NMT

Smochin. 5. Dependența de viteza aerului WX în ieșirea din unghiul de rotație a arborelui arborelui cotit la frecvențe diferite ale rotației arborelui cotit și a diferitelor elemente de filtrare: A - n \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - fără un filtru; 2 - filtru de aer standard; 3 - Filtru de țesături

Px. 5PR 0,150.

1 1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 II 1 1 L "A 11 1 1 / \\ 1. 'și II 1 1

Deschidere | Yypzsksaya 1 іклапана л7 1 H і / 7 / ", G S 1 \\ H Închiderea Bittseastast G / CGTї Alan -

c- "1 1 1 1 1 і 1 l l _л / і і h / 1 1

540 (p, sicriu, PK6. 720

Smochin. 6. Dependența PC-ului de presiune din priza din unghiul de rotație a arborelui cotit F la diferite frecvențe de rotație a arborelui cotit și diferite elemente de filtrare: A - n \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - fără un filtru; 2 - filtru de aer standard; 3 - Filtru de țesături

Pe baza procesării modificărilor dependenței în debitul pentru tact separat, o schimbare relativă a fluxului de volum al aerului Q a fost calculată prin canalul de evacuare atunci când eșapacul este plasat. Sa stabilit că, cu o suprapresiune scăzută la eliberare (0,1 MPa), consumul Q în sistemul de evacuare cu un zgomot este mai mic decât în \u200b\u200bsistem fără ea. În același timp, dacă la frecvența rotației arborelui cotit 600 min-1, această diferență a fost de aproximativ 1,5% (care se află în interiorul erorii), apoi cu n \u003d 3000 min4 Această diferență a atins 23%. Se arată că pentru o suprapresiune ridicată de 0,2 MPa, a fost observată tendința opusă. Fluxul de aer al aerului prin canalul de evacuare cu amortizorul a fost mai mare decât în \u200b\u200bsistem fără ea. În același timp, la frecvențe joase de rotație a arborelui cotit, acest lucru a fost depășit a fost de 20%, iar cu n \u003d 3000 min.1 5%. Potrivit autorilor, un astfel de efect poate fi explicat prin netezire a pulsațiilor debitului de aer în sistemul de evacuare în prezența unui zgomot silențios.

Concluzie

Studiul efectuat a arătat că motorul de admisie al arderii interne este influențat semnificativ de rezistența aerodinamică a căii de admisie:

Creșterea rezistenței elementului de filtrare netezește dinamica procesului de umplere, dar în același timp reduce debitul de aer, care corespunde coeficientului de umplere;

Efectul filtrului este îmbunătățit cu frecvența de rotație în creștere a arborelui cotit;

Valoarea pragului a coeficientului de rezistență la filtru (aproximativ 50-55), după care valoarea acestuia nu afectează debitul.

Sa demonstrat că rezistența aerodinamică a sistemului de evacuare afectează în mod semnificativ gazul-dinamic și consumabilele procesului de eliberare:

Creșterea rezistenței hidraulice a sistemului de evacuare din DV-urile pistonului conduce la o creștere a pulsărilor debitului de aer în canalul de evacuare;

Cu o suprapresiune scăzută la eliberarea din sistem cu un zgomot silențios, există o scădere a fluxului volumetric prin canalul de evacuare, în timp ce la contrariul ridicat, acesta crește în comparație cu sistemul de eșapament fără zgomot.

Astfel, rezultatele obținute pot fi utilizate în practica de inginerie pentru a alege în mod optim caracteristicile amortizoarelor de admisie a de admisie și de protecție, care pot oferi

influența asupra umplerii cilindrului de încărcare proaspătă (coeficientul de umplere) și calitatea curățării cilindrului motorului din gazele de eșapament (coeficientul de gaz rezidual) asupra anumitor moduri de mare viteză ale lucrării motorului pistonului.

Literatură

1. Draganov, B.h. Construcția de canale de admisie și de evacuare a motoarelor cu combustie internă / B.KH. Draganov, mg Kruglov, V. S. Obuhov. - Kiev: vizitați școala. Cap ed, 1987. -175 p.

2. Motoare cu combustie internă. În 3 kn. Kn. 1: Teoria fluxurilor de lucru: studii. / V.N. Lou-Kanin, K.A. Morozov, A.S. Khachyan și colab.; Ed. V.N. Lukanina. - M.: Mai mare. Shk., 1995. - 368 p.

3. CHAMPRAOZS, B.A. Motoare cu combustie internă: Teoria, modelarea și calcularea proceselor: studii. În cursul "Teoria fluxurilor de lucru și modelarea proceselor în motoarele cu combustie internă" / B.A. Chamolaoz, M.F. Faraplatov, V.V. Clementev; Ed. castel Deat. Știința Federației Ruse B.A. Champrazov. - Chelyabinsk: Suursu, 2010. -382 p.

4. Abordările moderne ale creării motoarelor diesel pentru autoturismele și calmul mic

zovikov / a. Blinov, p.a. Golubev, yu.e. Dragan și colab.; Ed. V. S. Peponova și A. M. Mineyev. - M.: NIC "Inginer", 2000. - 332 p.

5. Studiu experimental al proceselor gazo-dinamice în sistemul de admisie al motorului piston / B.P. Zhokkin, L.V. Dulgheri, S.A. Korzh, I.D. Larionov // Inginerie. - 2009.ortă 1. - P. 24-27.

6. Cu privire la modificarea dinamicii gazelor de proces de eliberare în motorul cu piston în instalarea eșantionului / l.v. Dulgheri, BP. Zhokkin, A.V. Cruce, d.l. Padalak // Buletinul Academiei de Științe Militare. -2011. - № 2. - P. 267-270.

7. pat. 81338 RU, MPK G01 P5 / 12. Temperatura mecanică termică a temperaturii constante / S.N. Pochov, L.V. Dulgheri, BP. Vilkin. - Nr. 2008135775/22; Etapă. 09/03/2008; publ. 03/10/2009, bul. № 7.

1

Acest articol discută evaluarea efectului rezonatorului asupra umplerii motorului. În exemplul exemplarului, a fost propus un rezonator - în volum egal cu cilindrul motorului. Geometria tractului de admisie împreună cu rezonatorul a fost importată în programul FlowVision. Modificarea matematică a fost efectuată ținând cont de toate proprietățile gazului în mișcare. Pentru a estima cursul debitului prin sistemul de admisie, a fost efectuată estimări ale debitului în sistem și a presiunii relative a aerului în fâșia supapei, simularea pe calculator, ceea ce a arătat eficacitatea utilizării capacității suplimentare. O evaluare a debitului prin decalajul supapei, viteza de curgere, debit, de presiune și densitatea fluxului pentru sistemul standard, modernizat și de admisie cu Rexiver a fost evaluat. În același timp, masa aerului crește, viteza de debit a debitului este redusă și densitatea aerului care intră în cilindri crește, ceea ce este reflectat favorabil asupra TV-Televii de ieșire.

tract de intrare

rezonator

umplerea unui cilindru

modelarea matematică

canal modernizat.

1. Jolobov L. A., Dydykin A. M. Modelarea matematică a proceselor de schimb de gaze DVS: monografie. N.N.: NGSHA, 2007.

2. Dydyskin A. M., Zholobov L. A. Studii gazodinamice ale Metodelor DVS de modelare numerică // Tractoare și mașini agricole. 2008. № 4. P. 29-31.

3. Pritr D. M., Turcă V. A. Aeromecanica. M.: Oborongiz, 1960.

4. Khaylov M. A. Ecuația de fluctuație a presiunii calculate în conducta de aspirație a motorului de combustie internă // tr. Cyam. 1984. Nr. 152. P.64.

5. Sonkin V. I. Studiul fluxului de aer prin decalajul supapei // tr. S.U.A. 1974. Problema 149. P.21-38.

6. Samsky A. A., Popov Yu. P. Metode de diferență pentru rezolvarea problemelor dinamicii gazelor. M.: Science, 1980. P.352.

7. Rudoy B. P. Dynamica gazelor nontationare aplicate: Tutorial. UFA: UFA Aviation Institute, 1988. P.184.

8. Malivanov M.v., Khmelev R. N. privind dezvoltarea de matematică și software pentru calcularea proceselor gazo-dinamice în DVS: Materialele Conferinței științifice și practice internaționale IX. Vladimir, 2003. P. 213-216.

Mărimea cupșului motorului este proporțională cu masa aerului atribuită frecvenței rotației. Creșterea umplerii cilindrului motorului pe benzină, prin modernizarea căii de admisie, va duce la o creștere a presiunii de la sfârșitul aportului, o formare îmbunătățită a amestecării, o creștere a indicatorilor tehnici și economici ai operațiunii motorului și o scădere în toxicitatea gazelor de eșapament.

Cerințele de bază pentru calea de intrare sunt pentru a asigura o rezistență minimă la orificiul de admisie și distribuția uniformă a amestecului combustibil prin cilindrii motorului.

Asigurarea rezistenței minime la admisie poate fi realizată prin eliminarea rugozității pereților interiori ai conductelor, precum și modificări ascuțite în direcția fluxului și elimină restrângerile și extensiile bruște ale tractului.

Un efect semnificativ asupra umplerii cilindrului oferă diferite tipuri de stimulare. Cel mai simplu tip de superior este de a folosi dinamica aerului de intrare. Un volum mare al receptorului creează parțial efecte rezonante într-un domeniu specific de viteză de rotație, ceea ce duce la umplutura îmbunătățită. Cu toate acestea, ele au, ca rezultat, dezavantaje dinamice, de exemplu, abateri în compoziția amestecului cu o schimbare rapidă a încărcăturii. Aproape fluxul de cuplu ideal asigură că tubul de admisie este comutat, în care, de exemplu, în funcție de sarcina motorului, viteza de rotație și poziția accelerației sunt posibile variații:

Lungimea țevii de pulsare;

Comutați între conductele de pulsare de diferite lungimi sau diametru;
- oprirea selectivă a unei țevi separate a unui cilindru în prezența unei cantități mari de ele;
- Comutarea volumului receptorului.

În partea superioară rezonantă a grupului de cilindri cu același interval de flagel atașați conductele scurte la receptorul rezonant, care sunt conectate prin conductele rezonante cu atmosfera sau cu receptorul de colectare care acționează ca un rezonator Gölmgolts. Este un vas sferic cu gât deschis. Aerul din gât este masa oscilantă, iar volumul de aer din vasul joacă rolul unui element elastic. Desigur, o astfel de separare este adevărată doar aproximativ, deoarece unele dintre aerul din cavitate are o rezistență inerțială. Cu toate acestea, cu o valoare suficient de mare a zonei de deschidere în zona secțiunii transversale a cavității, precizia unei astfel de aproximări este destul de satisfăcătoare. Partea principală a energiei oscilației cinetice este concentrată în gâtul rezonatorului, unde viteza oscilantă a particulelor de aer are cea mai mare valoare.

Rezonantul de admisie este stabilit între accelerația și cilindrul. Începe să acționeze atunci când accelerația este acoperită suficient pentru ca rezistența hidraulică să devină comparabilă cu rezistența canalului de rezonator. Când pistonul se mută, amestecul combustibil intră în cilindrul motorului nu numai de sub accelerație, ci și din rezervor. Cu o scădere a vidului, rezonatorul începe să sugă amestecul combustibil. Aceasta va urma aceeași parte, și o ejectare destul de mare, inversă.
Articolul analizează mișcarea de curgere a canalului de admisie a motorului pe benzină pe 4 timpi la frecvența de rotație a arborelui cotit de pe exemplul motorului VAZ-2108 la viteza de rotație a arborelui cotit n \u003d 5600min-1.

Această sarcină de cercetare a fost rezolvată de modul matematic utilizând pachetul software pentru modelarea proceselor gazo-hidraulice. Simularea a fost efectuată utilizând pachetul software FlowVision. În acest scop, geometria a fost obținută și importată (sub geometria este înțeleasă în volumele interne ale țevilor de admisie și de evacuare a motorului, o arigare a cilindrului) utilizând diferite formate de fișiere standard. Acest lucru permite SODR Solidworks să creeze o zonă de decontare.

În zona de calcul se înțelege ca volumul în care ecuațiile modelului matematic și la marginea volumului pe care se determină condițiile de graniță, apoi mențin geometria obținută în formatul suportat de FlowVision și îl folosește atunci când se creează a O nouă opțiune calculată.

Această sarcină utilizată ASCII, formatul binar, în extensia STL, tip stereologografiere cu o toleranță unghiulară de 4,0 grade și o abatere de 0,025 de metri pentru a îmbunătăți acuratețea rezultatelor de modelare rezultată.

După primirea modelului tridimensional al zonei de decontare, este stabilit un model matematic (un set de legi de modificări ale parametrilor fizici ai gazelor pentru această problemă).

În acest caz, se face un flux de gaze substanțial subsonic la numerele mici Reynolds, care este descris de sistemul de flux turbulent de gaz complet comprimabil utilizând standardul K-E al modelului de turbulență. Acest model matematic este descris de un sistem format din șapte ecuații: Două ecuații Navier - Stokes, ecuațiile de continuitate, energie, starea gazului ideal, transferul de masă și ecuația pentru energia cinetică a valurilor turbulente.

(2)

Ecuația energiei (entalpii complete)

Ecuația stadiului gazului ideal:

Componentele turbulente sunt asociate cu variabilele rămase prin valoarea viscozității turbulente, care se calculează în conformitate cu modelul standard K-ε de turbulență.

Ecuații pentru k și ε

vâscozitate turbulentă:

constante, parametri și surse:

(9)

(10)

Σk \u003d 1; Σε \u003d 1,3; Cμ \u003d 0,09; Cε1 \u003d 1,44; Cε2 \u003d 1.92.

Substanța de lucru din procesul de admisie este aer, în acest caz, considerată ca gazul perfect. Valorile inițiale ale parametrilor sunt setate pentru întreaga zonă de decontare: temperatura, concentrația, presiunea și viteza. Pentru presiune și temperatură, parametrii inițiali sunt egali cu referire. Viteza din interiorul regiunii calculate în direcțiile X, Y, Z este zero. Temperatura variabilă și presiunea în curgere sunt reprezentate de valori relative, ale căror valori absolute sunt calculate prin formula:

fa \u003d F + Fref, (11)

În cazul în care FA este valoarea absolută a variabilei, F este valoarea relativă calculată a variabilei, FREF - valoarea de referință.

Condițiile limită sunt specificate pentru fiecare dintre suprafețele calculate. În condițiile limită, este necesar să se înțeleagă combinația de ecuații și legi caracteristice suprafețelor geometriei calculate. Condițiile limită sunt necesare pentru a determina interacțiunea zonei de decontare și a modelului matematic. Pe pagină pentru fiecare suprafață indică un tip specific de condiție limită. Tipul condiției de graniță este instalat pe ferestrele de intrare a canalului de intrare - intrare gratuită. Elementele rămase - legat de perete, care nu permite și nu transmite parametrii calculați ai zonei curente. În plus față de toate condițiile limită de mai sus, este necesar să se țină seama de condițiile limită de pe elementele mobile incluse în modelul matematic selectat.

Piesele mobile includ supapa de admisie și evacuare, piston. La limitele elementelor mobile, determinăm tipul de starea de graniță a peretelui.

Pentru fiecare dintre corpurile mobile, legea mișcării este stabilită. Schimbarea ratei pistonului este determinată de formula. Pentru a determina legile mișcării supapei, curbele de ridicare a supapei au fost îndepărtate în 0,50 cu o precizie de 0,001 mm. Apoi au fost calculate viteza și accelerarea mișcării supapei. Datele obținute sunt convertite în biblioteci dinamice (viteza de timp).

Următoarea etapă din procesul de simulare este generarea grilajului computațional. FlowVision utilizează o plasă computațională adaptivă la nivel local. Inițial, se creează o rețea computațională inițială și apoi sunt specificate criteriile de măcinare a grilajului, conform căreia FlowVision sparge celulele rețelei inițiale la gradul dorit. Adaptarea se face atât în \u200b\u200bvolumul canalelor canalelor, cât și pe pereții cilindrilor. În locuri cu o viteză maximă maximă, se creează adaptarea cu măcinarea suplimentară a grila computațională. În funcție de volum, șlefuirea a fost efectuată până la 2 nivele în camera de combustie și până la 5 nivele în sloturile de supapă, de-a lungul pereților cilindrului, adaptarea a fost făcută până la 1 nivel. Acest lucru este necesar pentru a crește pasul de integrare a timpului cu o metodă implicită de calcul. Acest lucru se datorează faptului că etapa de timp este definită ca raport de dimensiune a celulei la viteza maximă din ea.

Înainte de a începe să calculați opțiunea creată, trebuie să specificați parametrii modelării numerice. În același timp, timpul de continuare a calculului este egal cu un ciclu complet de funcționare a motorului, 7200 PK, numărul de iterații și frecvența salvării acestor opțiuni de calcul. Pentru prelucrarea ulterioară, sunt păstrate anumite etape de calcul. Setați ora și opțiunile pentru procesul de calcul. Această sarcină necesită o setare a pasului - o metodă de alegere: o schemă implicită cu o etapă maximă 5E-004C, număr explicit de CFL - 1. Aceasta înseamnă că etapa de timp determină programul însuși, în funcție de convergența ecuațiilor de presiune el însuși.

Postprocesorul este configurat și parametrii vizualizării rezultatelor sunt interesate. Simularea vă permite să obțineți straturile necesare de vizualizare după finalizarea calculului principal, pe baza etapelor de calcul recepționate cu o anumită frecvență. În plus, postprocesorul vă permite să transmiteți valorile numerice rezultate ale parametrilor procesului studiat sub forma unui fișier de informații în editori de tabele electronice externe și pentru a obține dependența de timp a acestor parametri ca viteza, consumul, presiunea , etc.

Figura 1 prezintă instalarea receptorului pe canalul de admisie al DVS. Volumul receptorului este egal cu volumul unui cilindru de motor. Receptorul este setat cât mai aproape de canalul de admisie.

Smochin. 1. Actualizat cu zona de decontare a receptorului în CADSOLIDWORDE

Frecvența proprie a rezonatorului Helmholtz este:

(12)

unde f este frecvența, Hz; C0 - viteza sunetului în aer (340 m / s); Secțiunea transversală, M2; L este lungimea țevii, m; V Este volumul rezonatorului, m3.

Pentru exemplul nostru, avem următoarele valori:

d \u003d 0,032 m, s \u003d 0,00080384 m2, v \u003d 0,000422267 m3, l \u003d 0,04 m.

După calcularea f \u003d 374 Hz, care corespunde vitezei de rotație a arborelui cotit n \u003d 5600min-1.

După setarea opțiunii calculate și, după setarea parametrilor de simulare numerică, s-au obținut următoarele date: debitul, viteza, densitatea, presiunea, temperatura debitului gazului în canalul de admisie al intensității rotației arborelui cotit.

Din graficul prezentat (figura 2), în ceea ce privește curgerea debitului în flaconul supapei, este clar că canalul modernizat cu receptorul are consumabilele maxime. Valoarea consumului este mai mare de 200 g / s. Creșterea este observată pentru 60 g.p.v.v.

De la deschiderea supapei de admisie (348 g. Până la 440-450 g.K.V. În canal cu receptorul, valoarea vitezei este mai mare decât într-un standard de aproximativ 20 m / s începând de la 430-440. P.K.V. Valoarea numerică a canalului în canal cu receptorul este semnificativ mai mare decât canalul de admisie modernizat, în timpul deschiderii supapei de admisie. Apoi, există o reducere semnificativă a debitului, până la închiderea supapei de admisie.

Smochin. 2. Consumul debitului de gaz în slotul supapei pentru canalele standard, modernizat și cu receptorul la n \u003d 5600 min-1: 1 - standard, 2 - Actualizat, 3 - Actualizat cu receptorul	Smochin. 3. Debitul fluxului în slotul supapei pentru canalele standard, modernizat și cu receptorul la n \u003d 5600 min-1: 1 - standard, 2 - Actualizat, 3 - Actualizat cu receptorul

Din graficul de presiune relativ (fig.4) (presiunea atmosferică, p \u003d 101000 PA este recepționată pentru zero), rezultă că valoarea presiunii din canalul modernizat este mai mare decât în \u200b\u200bstandard, cu 20 kPa la 460-480 GP. Kv. (asociată cu o valoare mare de debit). Pornind de la 520 g.v. Valoarea de presiune este aliniată, care nu se poate spune despre canal cu receptorul. Valoarea presiunii este mai mare decât cea standard, cu 25 kPa, începând cu 420-440 gp.v.V. până la închiderea supapei de admisie.

Smochin. 4. Presiunea de curgere în standard, modernizat și canal cu un receptor la n \u003d 5600 min-1 (1 - canal standard, 2 - canal modernizat, 3 - canal modernizat cu receptor)	Smochin. 5. Densitatea fluxului în standard, modernizat și canal cu un receptor la n \u003d 5600 min-1 (1 - canal standard, 2 - canal modernizat, 3 - canal modernizat cu receptor)

Densitatea fluxului în zona decalajului supapei este prezentată în fig. cinci.

În canalul modernizat cu receptorul, valoarea densității este sub 0,2 kg / m3 începând cu 440 g.v. Comparativ cu un canal standard. Acest lucru este asociat cu debite de înaltă presiune și gaze.

Din analiza graficelor, puteți desena următoarea concluzie: canalul formularului îmbunătățit asigură o umplere mai bună a cilindrului cu o încărcare proaspătă datorită scăderii rezistenței hidraulice a canalului de admisie. Cu creșterea vitezei de piston la momentul deschiderii supapei de admisie, forma canalului nu afectează în mod semnificativ viteza, densitatea și presiunea din interiorul canalului de admisie, se explică prin faptul că în această perioadă sunt în principal indicatorii procesului de admisie Dependent de viteza pistonului și de suprafața slotului supapei (numai forma canalului de admisie schimbată în acest calcul), dar totul se schimbă dramatic la momentul încetinirii mișcării pistonului. Taxa în canalul standard este mai puțin inertă și mai puternică "întindere" de-a lungul lungimii canalului, care în agregat dă mai puțină umplere a cilindrului la momentul reducerii vitezei mișcării pistonului. Până la închiderea supapei, procesul curge sub denominatorul debitului deja obținut (pistonul dă debitul inițial al volumului cache, cu o scădere a vitezei pistonului, componenta de inerție a fluxului de gaz are un rol semnificativ asupra umplerii. Acest lucru este confirmat de indicatori de viteză mai mare, presiune.

În canalul de admisie cu receptorul, datorită taxelor suplimentare și fenomenelor rezonante, în cilindrul DVS există o masă semnificativ mare a amestecului de gaz, care asigură indicatoare tehnice mai mari ale funcționării DVS. Creșterea creșterii la sfârșitul admisiei va avea un impact semnificativ asupra creșterii performanței tehnice și economice și de mediu a activității DVS.

Recenzenii:

Gots Alexander Nikolaevich, doctor de Universitatea Tehnică, profesor de Departamentul de Motoare de căldură și instalații de energie ale Universității de Stat Vladimir din cadrul Ministerului Educației și Științei, Vladimir.

Kulchitsky Aleksey Ramovich, D.N., profesor, adjunct șef designer LLC VMTZ, Vladimir.

Referință bibliografică

Jolobov L. A., Suvorov E. A., Vasilyev I. S. Efectul unei capacități suplimentare în sistemul de admisie pentru umplerea DVS // Probleme moderne de știință și educație. - 2013. - № 1;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id\u003d8270 (data manipulării: 25.11.2019). Vă aducem în atenția dvs. revistele care publică în editura "Academia de Științe Naturale"

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 valoarea cunoscută a vitezei de sunet în aer, în condiții normale egale 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.

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, care vizează remorcarea fluxului de aer atunci când vehiculul se mișcă. 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 aeronave cu motoare cu piston și mașini sport, unde 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 străine (figura 2.2), precum și motoarele interne pentru autoturismele cu conducte individuale de admisie configurate (de exemplu, motoarele ZMZ), precum și pe un dispersie 2H8.5 / 11 a Generator electric staționar având o conductă configurată pe 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

Îndoirea închiderii supapei 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 numiți 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.