Pravdepodobne stojí za to hovoriť podrobnejšie o výfukových systémoch spaľovacích motorov vo všeobecnosti, aby ste sa naučili oddeľovať „muchy od kotletiek“ v tejto nie ľahko zrozumiteľnej oblasti. Nie je to jednoduché z hľadiska fyzikálnych procesov, ktoré sa vyskytujú v tlmiči výfuku potom, čo motor už dokončil nasledujúci pracovný cyklus, a zdá sa, že urobil svoju prácu.
Ďalej sa zameriame na model dvojtaktné motory, ale všetky úvahy platia pre štvortaktné motory a pre motory s „nemodelovým“ objemom.
Pripomínam, že nie každý výfuk dráha spaľovacieho motora, dokonca aj v rezonančnom obvode, môže zvýšiť výkon alebo krútiaci moment motora, ako aj znížiť hluk motora. Celkovo ide o dve navzájom sa vylučujúce požiadavky a úloha konštruktéra výfukového systému sa spravidla scvrkáva na nájdenie kompromisu medzi hlukom spaľovacieho motora a jeho výkonom v konkrétnom režime prevádzky.
Je to spôsobené niekoľkými faktormi. Uvažujme o „ideálnom“ motore, v ktorom sú vnútorné straty energie v dôsledku klzného trenia uzlov rovné nule. Tiež nebudeme brať do úvahy straty vo valivých ložiskách a straty nevyhnutné pri vnútorných plynových dynamických procesoch (sanie a odfukovanie). V dôsledku toho sa všetka energia uvoľnená počas spaľovania palivovej zmesi vynaloží na:
1) užitočná práca vrtule modelu (vrtuľa, koleso atď. Nebudeme brať do úvahy účinnosť týchto jednotiek, toto je samostatná téma).
2) straty vznikajúce počas ďalšej cyklickej fázy procesu Operácia ICE- výfuk.
Straty výfuku stoja za zváženie podrobnejšie. Dovoľte mi zdôrazniť, že nehovoríme o cykle „pracovného zdvihu“ (zhodli sme sa na tom, že motor „vo svojom vnútri“ je ideálny), ale o stratách spôsobených „tlačením“ produktov spaľovania palivovej zmesi z motora do motora. atmosféra. Sú určené hlavne dynamickým odporom samotného výfukového traktu - všetkého, čo je pripevnené k kľukovej skrini motora. Od vstupu do výstupu „tlmiča“. Našťastie nie je potrebné nikoho presviedčať, že čím nižší je odpor kanálov, ktorými plyny „opúšťajú“ motor, tým menšie úsilie na to bude potrebné vynaložiť a tým rýchlejšie bude proces „separácie plynov“ prebiehať.
Očividne je to výfuková fáza ICE, ktorá je hlavnou fázou v procese vytvárania hluku (zabudnite na hluk, ktorý vzniká pri nasávaní a spaľovaní paliva vo valci, ako aj na mechanický hluk z činnosti mechanizmu - ideálne ICE jednoducho nemôže mať mechanický hluk). Je logické predpokladať, že v tejto aproximácii bude celková účinnosť spaľovacieho motora určená pomerom medzi užitočnou prácou a stratami výfukových plynov. Preto zníženie strát výfukových plynov zvýši účinnosť motora.
Kde sa spotrebuje výfuková energia? Prirodzene sa premieňa na akustické vibrácie. životné prostredie(atmosféra), t.j. do hluku (samozrejme, že dochádza k zahrievaniu okolitého priestoru, ale o tom zatiaľ pomlčíme). Miestom výskytu tohto hluku je prerezanie výfukového okna motora, kde dochádza k náhlej expanzii výfukových plynov, ktorá iniciuje akustické vlny. Fyzika tohto procesu je veľmi jednoduchá: v okamihu otvorenia výfukového okna v malom objeme valca je veľká časť stlačených plynných zvyškov produktov spaľovania paliva, ktoré sa rýchlo a náhle rozširujú pri vstupe do okolitého priestoru, pričom dôjde k plynovo-dynamickému šoku, ktorý vyvolá následné tlmenie akustických vibrácií vo vzduchu (myslite na pop, keď odkorčuľujete fľašu šampanského). Na zníženie tejto bavlny stačí predĺžiť čas odtoku stlačených plynov z valca (fľaše) a obmedziť časť výfukového okna (plynulé otvorenie zátky). Tento spôsob redukcie šumu však nie je prijateľný skutočný motor, v ktorom, ako vieme, sila priamo závisí od otáčok, teda - od rýchlosti všetkých prebiehajúcich procesov.
Hluk výfukových plynov môžete znížiť iným spôsobom: neobmedzujte plochu prierezu výfukového okna a dobu expirácie výfukové plyny, ale obmedziť rýchlosť ich expanzie už v atmosfére. A takáto metóda sa našla.
V 30. rokoch minulého storočia začali byť športové motocykle a autá vybavené akýmsi kužeľom výfukové potrubie s malým uhlom otvorenia. Tieto tlmiče sa nazývajú „megafóny“. Mierne znížili hladinu výfukového hluku spaľovacieho motora a v niektorých prípadoch tiež mierne zvýšili výkon motora zlepšením čistenia valca od zvyškov výfukových plynov v dôsledku zotrvačnosti pohybujúceho sa stĺpca plynu vo vnútri kónického výfukového potrubia.
Výpočty a praktické experimenty ukázali, že optimálny uhol otvorenia megafónu je blízko 12-15 stupňov. V zásade platí, že ak vyrobíte megafón s takýmto uhlom otvorenia veľmi dlhej dĺžky, bude celkom účinný pri tlmení hluku motora, takmer bez zníženia jeho výkonu, ale v praxi takéto konštrukcie nie sú uskutočniteľné kvôli zjavným konštrukčným chybám a obmedzenia.
Ďalším spôsobom, ako znížiť hluk ICE, je minimalizovať pulzáciu výfukových plynov na výstupe z výfukového systému. Za týmto účelom sa výfuk nerobí priamo do atmosféry, ale do medziľahlého prijímača dostatočného objemu (ideálne najmenej 20 -násobku pracovného objemu valca), po ktorom nasleduje uvoľnenie plynov cez relatívne malý otvor, oblasť z ktorých môže byť niekoľkokrát menší ako plocha výfukového okna. Také systémy vyhladzujú pulzujúcu povahu pohybu plynnej zmesi na výstupe z motora a menia ju na takmer rovnomerne progresívny pohyb na výstupe z tlmiča.
Pripomeniem, že v tejto chvíli hovoríme o tlmičových systémoch, ktoré nezvyšujú plynový dynamický odpor voči výfukovým plynom. Preto sa nebudem dotýkať všetkých druhov trikov, ako sú kovové mriežky vo vnútri rušiacej komory, perforované usmerňovače a rúrky, ktoré vám samozrejme umožňujú znížiť hluk motora, ale na úkor jeho výkonu.
Ďalším krokom vo vývoji tlmičov boli systémy pozostávajúce z rôznych kombinácií vyššie opísaných metód potlačenia hluku. Hneď poviem, že väčšinou nie sú ani zďaleka ideálne, tk. do tej či onej miery zvyšujú plynový dynamický odpor výfukového traktu, čo rozhodne vedie k zníženiu výkonu motora prenášaného na vrtuľu.
//
Stránka: (1)
2 3 4 ... 6 "
UDC 621,436
VPLYV AERODYNAMICKEJ ODOLNOSTI VSTUPNÝCH A VÝFUKOVÝCH SYSTÉMOV AUTOMOTÍVNYCH MOTOROV NA PROCESY VÝMENY PLYNU
L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin, Yu.M. Brodov, N. I. Grigoriev
Príspevok predstavuje výsledky experimentálnej štúdie účinku aerodynamického odporu nasávacích a výfukových systémov piestové motory o procesoch výmeny plynu. Experimenty sa uskutočnili na plnohodnotných modeloch jednovalcového spaľovacieho motora. Sú popísané nastavenia a experimentálne techniky. Prezentované sú závislosti zmeny okamžitých otáčok a tlaku toku v dráhach plyn-vzduch motora od uhla natočenia kľukového hriadeľa. Údaje získané pri rôznom príjme a výfukové systémy a rôzne rýchlosti kľukového hriadeľa. Na základe získaných údajov boli vyvodené závery o dynamických vlastnostiach procesov výmeny plynu v motore pri rôzne podmienky... Ukazuje sa, že použitie tlmiča hluku vyhladzuje pulzácie prietoku a mení charakteristiky toku.
Kľúčové slová: piestový motor, procesy výmeny plynov, dynamika procesu, rýchlosť prúdenia a tlakové pulzácie, tlmič hluku.
Úvod
Do sacích a výfukových systémov piestových motorov vnútorné spaľovanie je kladených niekoľko požiadaviek, z ktorých hlavné sú maximálne zníženie aerodynamického hluku a minimálny aerodynamický odpor. Oba tieto ukazovatele sú určené vo vzťahu medzi konštrukciou filtračného prvku, tlmičov nasávania a výfuku, katalyzátorov, prítomnosťou natlakovania (kompresor a / alebo turbodúchadlo), ako aj konfiguráciou sacích a výfukových potrubí a povaha toku v nich. Súčasne prakticky neexistujú žiadne údaje o vplyve ďalších prvkov sacích a výfukových systémov (filtre, tlmiče, turbodúchadlá) na dynamiku plynu v nich.
Tento článok predstavuje výsledky štúdie vplyvu aerodynamického odporu sacích a výfukových systémov na procesy výmeny plynu vo vzťahu k piestovému motoru s rozmerom 8,2 / 7,1.
Experimentálne nastavenie
a systému zberu údajov
Štúdie účinku aerodynamického odporu plynových a vzduchových systémov na procesy výmeny plynu v piestových spaľovacích motoroch sa uskutočnili na modelovom modeli jednovalcového motora 8.2 / 7.1 poháňaného do rotácie. asynchrónny motor, ktorej frekvencia otáčania kľukového hriadeľa bola regulovaná v rozsahu n = 600-3000 min1 s presnosťou ± 0,1%. Experimentálne usporiadanie je podrobnejšie popísané v.
Na obr. 1 a 2 ukazujú konfigurácie a geometrické rozmery vstupné a výstupné trakty experimentálneho zariadenia, ako aj miesta inštalácie senzorov na okamžité meranie
hodnoty priemerná rýchlosť a tlak vzduchu.
Na meranie okamžitých hodnôt tlaku v prietoku (statického) v kanálovom px bol použitý tlakový snímač WIKA £ -10, ktorého odozva je menšia ako 1 ms. Maximálna relatívna koreňová stredná kvadratická odchýlka merania tlaku bola ± 0,25%.
Na stanovenie okamžitej priemernej rýchlosti prúdenia vzduchu w ^ cez prierez kanála boli použité anemometre s horúcim drôtom s konštantnou teplotou pôvodného návrhu, ktorých citlivým prvkom bol nichromový závit s priemerom 5 μm a dĺžkou 5 mm. Maximálna relatívna odchýlka odmocniny pri meraní rýchlosti w ^ bola ± 2,9%.
Meranie rýchlosti otáčania kľukového hriadeľa sa uskutočňovalo pomocou počítadla tachometra, ktoré pozostáva z ozubeného kotúča namontovaného na kľukový hriadeľ, a indukčný snímač. Senzor generoval napäťový impulz s frekvenciou úmernou rýchlosti otáčania hriadeľa. Z týchto impulzov bola zaznamenaná frekvencia otáčania, poloha kľukového hriadeľa (uhol φ) a moment, keď piest prešiel TDC a BDC.
Signály zo všetkých senzorov boli vedené do analógovo-digitálneho prevodníka a prenesené do osobného počítača na ďalšie spracovanie.
Pred experimentmi bola vykonaná statická a dynamická kalibrácia meracieho systému ako celku, ktorá ukázala rýchlosť potrebnú na štúdium dynamiky plynových dynamických procesov v sacích a výfukových systémoch piestových motorov. Celková koreňová stredná kvadratická chyba experimentov na vplyv aerodynamického odporu plynu a vzduchu ICE systémy o procesoch výmeny plynu bola ± 3,4%.
Ryža. 1. Konfigurácia a geometrické rozmery vstupného traktu experimentálneho zariadenia: 1 - hlava valca; 2 - vstupná rúrka; 3 - meracia trubica; 4 - senzory anemometra horúceho drôtu na meranie rýchlosti prúdenia vzduchu; 5 - snímače tlaku
Ryža. 2. Konfigurácia a geometrické rozmery výfukového traktu experimentálneho zariadenia: 1 - hlava valca; 2 - pracovná oblasť - výfukové potrubie; 3 - snímače tlaku; 4 - senzory anemometra za tepla
Vplyv ďalších prvkov na dynamiku plynov v sacích a výfukových procesoch bol študovaný pri rôznych koeficientoch odporu systémov. Odpory boli vytvorené pomocou rôznych nasávacích a výfukových filtrov. Ako jeden z nich bol použitý štandardný vzduchový filter do auta s koeficientom odporu 7,5. Ako ďalší filtračný prvok bol zvolený tkaninový filter s koeficientom odporu 32. Koeficient odporu bol určený experimentálne pomocou statického fúkania v laboratórnych podmienkach. Štúdie sa uskutočnili aj bez filtrov.
Vplyv aerodynamického odporu na sací proces
Na obr. 3 a 4 znázorňujú závislosti prietoku vzduchu a tlaku рх v nasávacom potrubí.
le z uhla natočenia kľukového hriadeľa ф pri rôznych rýchlostiach a pri použití rôznych sacích filtrov.
Zistilo sa, že v oboch prípadoch (s tlmičom i bez) sú pulzácie tlaku a prietoku vzduchu najvýraznejšie pri vysokých frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa. V tomto prípade sú hodnoty v sacom potrubí s tlmičom maximálna rýchlosť prietok vzduchu, ako sa očakávalo, je menší ako v potrubí bez neho. Väčšina
m> x, m / s 100
Discovery 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111 o
EGptskogo ventil 1 111 II typ. [Obálka. ... 3
§ R * ■ -1 * £ l R- k
// 11 “Ы‘ \ 11 I III 1
540 (r. GraE.p.c.i. 720 VMT NMT
1 1 Otvorenie -gbptskogo-! ventil A l 1 D 1 1 1 zatvorený ^
1 dh \. ventil bptsknoeo „X 1 1
| | A J __ 1 \ __ MJ \ y T -1 1 \ K / \ 1 ^ V / \ / \ "F) y /. \ / L / L" Pch -o 1 \ __ V / -
1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1
540 (r.graO.p.k. L. 720 VMT nmt
Ryža. 3. Závislosť rýchlosti vzduchu w ^ v sacom kanáli od uhla natočenia kľukového hriadeľa φ pri rôznych rýchlostiach otáčania kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: a - n = 1500 min -1; b - 3000 min -1. 1 - bez filtra; 2 - štandardný vzduchový filter; 3 - tkaninový filter
Ryža. 4. Závislosť tlaku v sacom kanáli od uhla natočenia kľukového hriadeľa φ pri rôznych rýchlostiach otáčania kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: a - n = 1500 min -1; b - 3000 min -1. 1 - bez filtra; 2 - štandardný vzduchový filter; 3 - tkaninový filter
to sa zreteľne prejavilo pri vysokých rýchlostiach otáčania kľukového hriadeľa.
Po zatvorení vstupného ventilu sa tlak a prietok vzduchu v kanáli za všetkých podmienok nestanú rovnými nule, ale pozorujú sa určité výkyvy (pozri obr. 3 a 4), čo je tiež typické pre výfukový proces (pozri nižšie ). V tomto prípade inštalácia sacieho tlmiča vedie k zníženiu tlakových pulzácií a prietoku vzduchu za všetkých podmienok, a to počas sacieho procesu aj po zatvorení sacieho ventilu.
Vplyv aerodynamiky
odolnosť voči procesu uvoľňovania
Na obr. 5 a 6 znázorňujú závislosti prietoku vzduchu wx a tlaku px vo výfukovom kanáli od uhla natočenia kľukového hriadeľa φ pri jeho rôznych rýchlostiach a pri použití rôznych výfukových filtrov.
Štúdie sa uskutočnili pre rôzne rýchlosti kľukového hriadeľa (od 600 do 3 000 min1) pri rôznych prebytočných tlakoch na výstupe (od 0,5 do 2,0 baru) bez a, ak sú vybavené tlmičom.
Zistilo sa, že v oboch prípadoch (s tlmičom i bez) sa pulzácie rýchlosti prúdenia vzduchu najzreteľnejšie prejavovali pri nízkych frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa. Zároveň vo výfukovom potrubí s tlmičom zostanú hodnoty maximálneho prietoku vzduchu na
približne rovnaké ako bez neho. Po zatvorení výfukový ventil rýchlosť prúdenia vzduchu v kanáli za všetkých podmienok sa nerovná nule, ale pozorujú sa určité kolísania rýchlosti (pozri obr. 5), čo je tiež typické pre nasávací proces (pozri vyššie). V tomto prípade inštalácia tlmiča na výstupe vedie k významnému zvýšeniu pulzácií prietoku vzduchu za všetkých podmienok (najmä pri pb = 2,0 bar), a to ako počas výfukového procesu, tak aj po zatvorení výfukového ventilu.
Je potrebné poznamenať opačný účinok aerodynamického odporu na charakteristiky sacieho procesu do spaľovacieho motora, kde pri použití vzduchový filter pulzujúce efekty počas príjmu a po zatvorení sacieho ventilu boli prítomné, ale chátrali zreteľne rýchlejšie ako bez neho. Prítomnosť filtra v sacom systéme súčasne viedla k zníženiu maximálneho prietoku vzduchu a oslabeniu dynamiky procesu, čo je v dobrej zhode s predtým získanými výsledkami v práci.
Zvýšenie aerodynamického odporu výfukového systému vedie k miernemu zvýšeniu maximálne tlaky v procese uvoľňovania, ako aj posunu píkov mimo TDC. Súčasne je možné poznamenať, že inštalácia tlmiča výfuku vedie k zníženiu pulzácií tlaku v prúde vzduchu za všetkých podmienok, a to tak počas procesu výfuku, ako aj po zatvorení výfukového ventilu.
s. m / s 118 100 46 16
1 1 k. Т "ААі к т 1 Zatvorenie ventilu MPC
Otvorenie bankového účtu |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1
"" "i | y i \ / ~ ^
540 (p, hrab, s.c.i 720 NMT VMT
Ryža. 5. Závislosť rýchlosti vzduchu w ^ vo výfukovom kanáli od uhla natočenia kľukového hriadeľa φ pri rôznych otáčkach kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: a - n = 1500 min -1; b - 3000 min -1. 1 - bez filtra; 2 - štandardný vzduchový filter; 3 - tkaninový filter
Px. 5PR 0,150
1 1 1 1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 II II 1 1 l "A 11 1 1 / \ 1. 'a II 1 1
Otváranie | Yyptskiy 1 іklapan L7 1 h і _ / 7 / ", G s 1 \ H
h- "1 1 1 1 1 a 1 L L _l / a і h / 1 1
540 (b, rakva, s.c. 6,720
Ryža. 6. Závislosť tlaku px vo výfukovom kanáli od uhla natočenia kľukového hriadeľa φ pri rôznych rýchlostiach otáčania kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: a - n = 1500 min -1; b - 3000 min -1. 1 - bez filtra; 2 - štandardný vzduchový filter; 3 - tkaninový filter
Na základe spracovania závislostí zmeny prietoku pre jeden cyklus bola pri umiestnení tlmiča výfuku vypočítaná relatívna zmena objemového prietoku vzduchu Q výfukovým kanálom. Zistilo sa, že pri nízkych pretlakoch na výstupe (0,1 MPa) je prietok Q vo výfukovom systéme s tlmičom menší ako v systéme bez neho. Navyše, ak pri rýchlosti kľukového hriadeľa 600 min-1 bol tento rozdiel približne 1,5% (čo je v rámci chyby), potom pri n = 3000 min4 tento rozdiel dosiahol 23%. Ukazuje sa, že pri vysokom pretlaku rovnajúcom sa 0,2 MPa bola pozorovaná opačná tendencia. Objemový prietok vzduchu výfukovým potrubím s tlmičom bol väčší ako v systéme bez neho. Súčasne pri nízkych rýchlostiach otáčania kľukového hriadeľa bol tento prebytok 20%a pri n = 3000 min1 iba 5%. Podľa autorov je tento účinok možné vysvetliť určitým vyhladením pulzácií rýchlosti prúdenia vzduchu vo výfukovom systéme za prítomnosti tlmiča hluku.
Záver
Štúdia ukázala, že proces nasávania v piestovom spaľovacom motore je významne ovplyvnený aerodynamickým odporom sacieho traktu:
Zvýšenie odporu filtračného prvku vyhladzuje dynamiku plniaceho procesu, ale súčasne znižuje prietok vzduchu, čím sa zodpovedajúcim spôsobom znižuje plniaci pomer;
Účinok filtra sa zvyšuje so zvýšením rýchlosti kľukového hriadeľa;
Bola stanovená prahová hodnota koeficientu odporu filtra (približne 50-55), potom jeho hodnota neovplyvňuje prietok.
Súčasne sa ukázalo, že aerodynamický odpor výfukového systému tiež významne ovplyvňuje plynovú dynamiku a prietokové charakteristiky výfukového procesu:
Zvýšenie hydraulického odporu výfukového systému v piestovom spaľovacom motore vedie k zvýšeniu pulzácií prietoku vzduchu vo výfukovom kanáli;
Pri nízkych pretlakoch na výstupe v systéme s tlmičom je pozorovaný pokles objemového prietoku výfukovým kanálom, zatiaľ čo pri vysokých pf sa naopak zvyšuje v porovnaní s výfukovým systémom bez tlmiča.
Získané výsledky je teda možné použiť v technickej praxi na optimálny výber charakteristík tlmičov hluku nasávania a výfuku, čo môže mať pozitívny vplyv.
významný vplyv na plnenie valcov čerstvou náplňou (pomer plnenia) a kvalitu čistenia valca motora od výfukových plynov (pomer zvyškového plynu) pri určitých režimoch otáčok piestových spaľovacích motorov.
Literatúra
1. Draganov, B.Kh. Návrh vstupných a výstupných kanálov spaľovacích motorov / B.Kh. Draganov, M.G. Kruglov, V.S. Obukhova. - Kyjev: škola Vischa. Vedúce vydavateľstvo, 1987.-175 s.
2. Spaľovacie motory. V 3 sv. Kniha. 1: Teória pracovných procesov: učebnica. / V.N. Lu-kanin, K.A. Morozov, A.S. Khachiyan a ďalší; vyd. V.N. Lukanin. - M.: Vyššie. shk., 1995- 368 s.
3. Sharoglazov, B.A. Spaľovacie motory: teória, modelovanie a výpočet procesov: učebnica. na kurze „Teória pracovných procesov a modelovanie procesov v spaľovacích motoroch“ / B.A. Sharoglazov, M.F. Farafontov, V.V. Klementyev; vyd. poctený aktívny veda Ruskej federácie B.A. Sharoglazova. - Čeľabinsk: SUSU, 2010. -382 s.
4. Moderné prístupy k tvorbe naftových motorov pre osobné a malé automobily
Zovikov / A.D. Blinov, P.A. Golubev, Yu.E. Dragan a ďalší; vyd. V.S. Paponov a A.M. Mineeva. - M.: Výskumné centrum „Inžinier“, 2000. - 332 s.
5. Experimentálna štúdia plynovo-dynamických procesov v sacom systéme piestového spaľovacieho motora. Zhilkin, L.V. Plotnikov, S.A. Korzh, I.D. Larionov // Dvigatelestroyeniye. - 2009. -č. 1. - S. 24-27.
6. O zmene dynamiky plynu v procese uvoľňovania v piestových spaľovacích motoroch pri inštalácii tlmiča / NN. Plotnikov, B.P. Zhilkin, A.V. Krestovskikh, D.L. Padalyak // Bulletin Akadémie vojenských vied. -2011. - Č. 2. - S. 267-270.
7. Pat. 81338 RU, IPC G01 P5 / 12. Termoanemometer s konštantnou teplotou / S.N. Plokhov, L.V. Plotnikov, B.P. Zhilkin. - č. 2008135775/22; aplikácia 09/03/2008; publ. 10.03.2009, Bul. Č. 7.
Použitie rezonančných výfukových potrubí na modeloch motorov všetkých tried môže dramaticky zlepšiť športový výkon súťaže. Geometrické parametre rúrok sú však spravidla určené pokusom a omylom, pretože až doteraz neexistuje jasné porozumenie a jasná interpretácia procesov, ktoré sa vyskytujú v týchto plynových dynamických zariadeniach. A v niekoľkých málo zdrojoch informácií o tejto záležitosti sú uvedené protichodné závery, ktoré majú svojvoľný výklad.
Na podrobnú štúdiu procesov v ladených výfukových potrubiach bola vytvorená špeciálna inštalácia. Skladá sa zo stojana na štartovanie motorov, adaptéra na motorovú rúru s príslušenstvom na odber statického a dynamického tlaku, dvoch piezoelektrických senzorov, dvojramenného osciloskopu C1-99, kamery, rezonančného výfukového potrubia z motora R-15 s „teleskop“ a domáca rúra so sčernajúcim povrchom a dodatočnou tepelnou izoláciou.
Tlak v potrubiach vo výfukovej oblasti bol určený nasledovne: motor bol uvedený na rezonančnú rýchlosť (26 000 ot / min), údaje z piezoelektrických senzorov pripojených k armatúram na odoberanie tlaku boli zobrazené na osciloskope, frekvencia cyklu ktorý bol synchronizovaný s otáčkami motora a oscilogram bol zaznamenaný na fotografický film.
Po rozvinutí filmu v kontrastnom vývojári bol obraz prenesený na pauzovací papier do mierky obrazovky osciloskopu. Výsledky pre rúrku z motora R -15 sú uvedené na obrázku 1 a pre domácu rúru so sčernaním a dodatočnou tepelnou izoláciou - na obrázku 2.
Na grafoch:
R dyn - dynamický tlak, P st - statický tlak. OBO - otvorenie výfukového okna, BDC - dolná úvrať, ZVO - zatvorenie výfukového okna.
Analýza kriviek odhaľuje distribúciu tlaku na vstupe do rezonančnej trubice ako funkciu fázy otáčania kľukového hriadeľa. K zvýšeniu dynamického tlaku od okamihu otvorenia výfukového okna s priemerom 5 mm výstupného potrubia dochádza u R-15 až na približne 80 °. A jeho minimum je v rozmedzí 50 ° - 60 ° od spodnej úvrati pri maximálnom odfuku. Zvýšenie tlaku v odrazenej vlne (z minima) v okamihu zatvorenia výfukového okna je asi 20% maximálnej hodnoty P. Oneskorenie pôsobenia odrazenej vlny výfukových plynov je od 80 do 90 °. Statický tlak je charakterizovaný zvýšením v rozsahu 22 ° od „plató“ na grafe až o 62 ° od okamihu otvorenia výfukového otvoru, pričom minimum sa nachádza od 3 ° od okamihu spodnej úvrati. Je zrejmé, že v prípade použitia podobného výfukového potrubia dochádza k osciláciám fúkania pri 3 ° ... 20 ° po spodnej úvrati a v žiadnom prípade pri 30 ° po otvorení výfukového okna, ako sa pôvodne predpokladalo.
Údaje z výskumu pre DIY potrubie sa líšia od údajov R-15. Zvýšenie dynamického tlaku na 65 ° od okamihu otvorenia výfukového otvoru je sprevádzané minimom umiestneným 66 ° po spodnej úvrati. V tomto prípade je nárast tlaku odrazenej vlny z minima asi 23%. Oneskorenie pôsobenia výfukových plynov je menšie, čo je pravdepodobne spojené so zvýšením teploty v tepelne izolovanom systéme, a je asi 54 °. Rozdiely v odkale sú zaznamenané pri 10 ° po spodnej úvrate.
Pri porovnaní grafov je vidieť, že statický tlak v tepelne izolovanom potrubí v okamihu zatvorenia výfukového okna je menší ako v R-15. Dynamický tlak má však po zatvorení výfukového okna maximálnu odrazenú vlnu 54 ° a v R-15 sa toto maximum posunie až o 90 “! Rozdiely súvisia s rozdielom v priemeroch výfukových potrubí: na R -15, ako už bolo uvedené, je priemer 5 mm a na tepelne izolovanom - 6,5 mm. Navyše, vďaka dokonalejšej geometrii potrubia R-15, má vyšší faktor regenerácie statického tlaku.
Účinnosť rezonančného výfukového potrubia do značnej miery závisí od geometrických parametrov samotného potrubia, úseku výfukového potrubia motora, teploty a časovania ventilov.
Použitie deflektorov a výber teplotného režimu rezonančného výfukového potrubia umožní posun maximálneho tlaku odrazenej vlny výfukových plynov do momentu zatvorenia výfukového okna a tým prudko zvýši účinnosť jeho pôsobenia.
1Tento článok pojednáva o problémoch posudzovania účinku rezonátora na náplň motora. Ako príklad sa navrhuje rezonátor - objemovo rovnaký ako objem valca motora. Geometria sacieho traktu bola spolu s rezonátorom importovaná do softvéru FlowVision. Matematické modelovanie sa uskutočňovalo s prihliadnutím na všetky vlastnosti pohybujúceho sa plynu. Na odhad prietoku vstupným systémom, odhad prietoku v systéme a relatívneho tlaku vzduchu vo ventilovom štrbine bola vykonaná počítačová simulácia, ktorá ukázala účinnosť použitia prídavnej nádrže. Zmeny v prietoku ventilovým otvorom, prietoku, tlaku a hustote prietoku boli vyhodnotené pre štandardný, retrofitný a nasávací systém s prijímačom. Súčasne sa zvyšuje hmotnosť prichádzajúceho vzduchu, klesá prietok a zvyšuje sa hustota vzduchu vstupujúceho do valca, čo má priaznivý vplyv na výkonové ukazovatele spaľovacieho motora.
príjmový trakt
rezonátor
plnenie valca
matematické modelovanie
modernizovaný kanál.
1. Zholobov LA, Dydykin AM Matematické modelovanie procesov výmeny plynov spaľovacích motorov: Monografia. N. N.: NGSKhA, 2007.
2. Dydykin AM, Zholobov LA Plynový dynamický výskum spaľovacích motorov metódami numerického modelovania // Traktory a poľnohospodárske stroje. 2008. č. 4. S. 29-31.
3. Pritsker D. M., Turyan V. A. Aeromechanika. M.: Oborongiz, 1960.
4. Khailov, MA, Výpočtová rovnica kolísania tlaku v sacom potrubí spaľovacieho motora, Tr. CIAM. 1984. č. 152. P.64.
5. Sonkin, VI, Štúdium prietoku vzduchu ventilovým otvorom, Tr. USA. 1974. Číslo 149. S.21-38.
6. Samarskiy AA, Popov Yu. P. Diferenčné metódy riešenia problémov dynamiky plynov. Moskva: Nauka, 1980. P.352.
7. Ruda BP Aplikovaná nestacionárna dynamika plynu: učebnica. Ufa: Ufa Aviation Institute, 1988. P.184.
8. Malivanov MV, Khmelev RN O vývoji matematického a softvéru na výpočet plynových dynamických procesov v spaľovacom motore: zborník z medzinárodnej vedeckej a praktickej konferencie IX. Vladimír, 2003.S. 213-216.
Množstvo krútiaceho momentu motora je úmerné hmotnosti prichádzajúceho vzduchu vo vzťahu k otáčkam. Zvýšenie plnenia valca benzínového spaľovacieho motora modernizáciou sacieho traktu povedie k zvýšeniu tlaku na sacom konci, zlepšeniu tvorby zmesi, zvýšeniu technického a ekonomického výkonu motora a zníženiu toxicita výfukových plynov.
Hlavnými požiadavkami na nasávací trakt je zaistiť minimálny sací odpor a rovnomerné rozloženie horľavej zmesi na valce motora.
Minimálny vstupný odpor je možné dosiahnuť odstránením drsnosti vnútorných stien potrubí, ako aj náhlymi zmenami smeru toku a elimináciou náhlych zúžení a rozšírení cesty.
Rôzne druhy tlakovania poskytujú značný vplyv na plnenie valca. Najjednoduchším typom posilnenia je využitie dynamiky prichádzajúceho vzduchu. Veľký objem prijímača čiastočne vytvára rezonančné efekty v určitom rozsahu rýchlostí, ktoré vedú k zlepšenému plneniu. V dôsledku toho však majú dynamické nevýhody, napríklad odchýlky v zložení zmesi, keď sa zaťaženie rýchlo mení. Takmer dokonalý tok krútiaceho momentu je zaistený prepnutím sacieho potrubia, v ktorom sú napríklad možné variácie v závislosti od zaťaženia motora, rýchlosti a polohy plynu:
Dĺžky pulznej trubice;
Prepínanie medzi pulzačnými rúrkami rôznych dĺžok alebo priemerov;
- selektívne vypnutie samostatného potrubia jedného valca za prítomnosti veľkého počtu z nich;
- prepínanie hlasitosti prijímača.
Pri rezonančnom natlakovaní sú skupiny valcov s rovnakým intervalom záblesku spojené krátkymi trubicami s rezonančnými prijímačmi, ktoré sú prostredníctvom rezonančných trubíc spojené s atmosférou alebo so zberným prijímačom pôsobiacim ako Hölmholtzov rezonátor. Je to sférická nádoba s otvoreným hrdlom. Vzduch v krku je oscilačná hmota a objem vzduchu v nádobe hrá úlohu elastického prvku. Takéto rozdelenie samozrejme platí iba približne, pretože určitá časť vzduchu v dutine má zotrvačný odpor. Avšak pri dostatočne veľkej hodnote pomeru plochy otvoru k ploche prierezu dutiny je presnosť tejto aproximácie celkom uspokojivá. Hlavná časť kinetickej energie vibrácií je koncentrovaná v hrdle rezonátora, kde je vibračná rýchlosť častíc vzduchu najväčšia.
Sací rezonátor je inštalovaný medzi škrtiacim ventilom a valcom. Začína pôsobiť, keď je plynová klapka dostatočne zatvorená, takže jej hydraulický odpor je porovnateľný s odporom rezonátorového kanála. Keď sa piest pohybuje nadol, horľavá zmes vstupuje do valca motora nielen spod škrtiacej klapky, ale aj z nádoby. S poklesom vzácnosti začne rezonátor nasávať horľavú zmes do seba. Sem pôjde aj časť, a poriadne veľká, spätného vyhadzovania.
Tento článok analyzuje pohyb prúdu vo vstupnom kanáli 4-taktného benzínového spaľovacieho motora pri menovitých otáčkach kľukového hriadeľa pomocou príkladu motora VAZ-2108 pri rýchlosti kľukového hriadeľa n = 5600 min-1.
Tento problém výskumu bol matematicky vyriešený pomocou softvérového balíka na modelovanie plynových hydraulických procesov. Modelovanie sa uskutočňovalo pomocou softvérového balíka FlowVision. Za týmto účelom bola získaná a importovaná geometria (geometria sa vzťahuje na vnútorné objemy motora - sacie a výfukové potrubie, objem piestu valca) pomocou rôznych štandardných formátov súborov. To vám umožní použiť CAD SolidWorks na vytvorenie výpočtovej domény.
Oblasť výpočtu sa chápe ako objem, v ktorom sú definované rovnice matematického modelu, a hranica objemu, na ktorom sú definované okrajové podmienky, potom uložte výslednú geometriu vo formáte podporovanom systémom FlowVision a použite to pri vytváraní nového dizajnového puzdra.
Pri tomto probléme bol na zlepšenie presnosti získaných výsledkov simulácie použitý formát ASCII, binárny, v rozšírení stl, typ StereoLithographyformat s uhlovou toleranciou 4,0 stupňa a odchýlkou 0,025 metra.
Po získaní trojrozmerného modelu výpočtovej oblasti je nastavený matematický model (súbor zákonov na zmenu fyzických parametrov plynu pre daný problém).
V tomto prípade sa predpokladá v podstate podzvukový tok plynu pri nízkych Reynoldsových číslach, ktorý je opísaný modelom turbulentného prúdenia plne stlačiteľného plynu pomocou štandardného modelu turbulencie k-e. Tento matematický model je popísaný systémom pozostávajúcim zo siedmich rovníc: dvoch Navierových - Stokesových rovníc, rovníc spojitosti, energie, ideálneho stavu plynu, prenosu hmoty a rovníc pre kinetickú energiu turbulentných pulzácií.
(2)
Energetická rovnica (celková entalpia)
Ideálna stavová rovnica plynu:
Turbulentné zložky súvisia so zvyškom premenných prostredníctvom hodnoty turbulentnej viskozity, ktorá je vypočítaná v súlade so štandardným modelom turbulencie k-ε.
Rovnice pre k a ε
turbulentná viskozita:
konštanty, parametre a zdroje:
(9)
(10)
σk = 1; σε = 1,3; Cμ = 0,09; Cε1 = 1,44; Сε2 = 1,92
Pracovnou látkou v procese nasávania je vzduch, v tomto prípade považovaný za ideálny plyn. Počiatočné hodnoty parametrov sú stanovené pre celú oblasť výpočtu: teplotu, koncentráciu, tlak a rýchlosť. Počiatočné parametre tlaku a teploty sú rovnaké ako referenčné. Rýchlosť vo výpočtovej oblasti v smere X, Y, Z je nulová. Premenné teplota a tlak v programe FlowVision sú reprezentované relatívnymi hodnotami, ktorých absolútne hodnoty sú vypočítané podľa vzorca:
fa = f + fref, (11)
kde fa je absolútna hodnota premennej, f je vypočítaná relatívna hodnota premennej, fref je referenčná hodnota.
Pre každý z navrhovaných povrchov sú stanovené okrajové podmienky. Okrajové podmienky by mali byť chápané ako súbor rovníc a zákonov typických pre povrchy výpočtovej geometrie. Na určenie interakcie medzi výpočtovou doménou a matematickým modelom sú nevyhnutné okrajové podmienky. Stránka určuje konkrétny typ okrajových podmienok pre každý povrch. Typ okrajových podmienok je nastavený na vstupných oknách vstupného kanála - voľný vstup. Ostatné prvky - hranica steny, ktorá neprechádza a neprenáša konštrukčné parametre ďalej ako vo výpočtovej oblasti. Okrem všetkých vyššie uvedených okrajových podmienok je potrebné vziať do úvahy aj okrajové podmienky na pohyblivých prvkoch zahrnutých vo vybranom matematickom modeli.
K pohyblivým častiam patria vstupné a výstupné ventily a piest. Na hraniciach pohybujúcich sa prvkov definujeme typ steny hraničnej podmienky.
Pre každé z pohybujúcich sa telies je nastavený pohybový zákon. Zmena rýchlosti piestu je určená vzorcom. Na stanovenie zákonov pohybu ventilov sa krivky zdvihu ventilu previedli cez 0,50 s presnosťou 0,001 mm. Potom sa vypočítala rýchlosť a zrýchlenie pohybu ventilu. Prijaté údaje sa konvertujú na dynamické knižnice (čas - rýchlosť).
Ďalšou fázou procesu modelovania je generovanie výpočtovej mriežky. FlowVision používa lokálne adaptívnu výpočtovú mriežku. Najprv sa vytvorí počiatočná výpočtová sieť a potom sa určia kritériá spresnenia siete, podľa ktorých FlowVision rozbije bunky počiatočnej siete na požadovaný stupeň. Prispôsobenie sa vykonáva tak z hľadiska objemu dráhy toku kanálov, ako aj pozdĺž stien valca. Úpravy s dodatočným zdokonalením výpočtovej siete sa vytvárajú na miestach s maximálnou možnou rýchlosťou. Pokiaľ ide o objem, brúsenie sa uskutočnilo na úroveň 2 v spaľovacej komore a na úroveň 5 vo ventilových štrbinách; pozdĺž stien valca sa vykonalo prispôsobenie na úroveň 1. To je nevyhnutné na zvýšenie kroku časovej integrácie pre implicitnú metódu výpočtu. Je to spôsobené skutočnosťou, že časový krok je definovaný ako pomer veľkosti bunky k maximálnej rýchlosti v nej.
Pred spustením výpočtu vytvoreného variantu je potrebné nastaviť parametre numerickej simulácie. Súčasne je čas na pokračovanie výpočtu nastavený tak, aby sa rovnal jednému úplnému cyklu operácie ICE - 7200 sc.c., počtu iterácií a frekvencii ukladania údajov variantu výpočtu. Určité kroky výpočtu sa uložia na následné spracovanie. Nastaví sa časový krok a možnosti pre proces výpočtu. Tento problém vyžaduje nastavenie časového kroku - metóda výberu: implicitná schéma s maximálnym krokom 5e -004s, explicitné číslo CFL - 1. To znamená, že časový krok si program určuje sám, v závislosti od konvergencie tlakové rovnice.
V postprocesore sú nakonfigurované a nastavené parametre vizualizácie získaných výsledkov, ktoré nás zaujímajú. Modelovanie vám umožňuje získať požadované vizualizačné vrstvy po dokončení hlavného výpočtu na základe fáz výpočtu uložených s určitou frekvenciou. Postprocesor vám navyše umožňuje preniesť získané číselné hodnoty parametrov skúmaného procesu vo forme informačného súboru na externých redaktorov tabuliek a získať časovú závislosť takých parametrov, ako je rýchlosť, prietok, tlak , atď.
Obrázok 1 ukazuje inštaláciu prijímača na vstupe spaľovacieho motora. Objem prijímača sa rovná objemu jedného valca motora. Prijímač je nainštalovaný čo najbližšie k vstupu.
|
|
|
Ryža. 1. Modernizácia výpočtovej oblasti pomocou prijímača v CADSolidWorks |
Prirodzená frekvencia Helmholtzovho rezonátora je:
(12)
kde F je frekvencia, Hz; C0 - rýchlosť zvuku vo vzduchu (340 m / s); S je prierez otvoru, m2; L - dĺžka potrubia, m; V je objem rezonátora, m3.
Pre náš príklad máme nasledujúce hodnoty:
d = 0,032 m, S = 0,00080384 m2, V = 0,000422267 m3, L = 0,04 m.
Po výpočte F = 374 Hz, čo zodpovedá frekvencii otáčania kľukového hriadeľa n = 5600 min-1.
Po nastavení vytvorenej verzie na výpočet a po nastavení parametrov numerickej simulácie sa získali tieto údaje: prietok, rýchlosť, hustota, tlak, teplota toku plynu vo vstupnom kanáli spaľovacieho motora podľa uhla natočenia kľukového hriadeľa.
Z predloženého grafu (obr. 2) podľa prietoku vo ventilovom štrbine je vidieť, že modernizovaný kanál s prijímačom má charakteristiku maximálneho prietoku. Prietok je o 200 g / s vyšší. Nárast je pozorovaný počas 60 gp.c.
Od okamihu otvorenia vstupného ventilu (348 gpc) sa rýchlosť prúdenia (obr. 3) začína zvyšovať z 0 na 170 m / s (v modernizovanom vstupnom kanáli 210 m / s, pri prijímači -190 m / s ) v intervale až 440-450 g.p.c. V kanáli s prijímačom je hodnota rýchlosti vyššia ako v štandardnom kanáli asi o 20 m / s, začínajúc od 430 do 440 g.c.v. Číselná hodnota rýchlosti v kanáli s prijímačom je pri otváraní sacieho ventilu oveľa plynulejšia ako v modernizovanom sacom kanáli. Ďalej je pozorovaný významný pokles prietoku až do zatvorenia sacieho ventilu.
|
|
|
|
Ryža. 2. Prietok plynu vo ventilovom štrbine pre štandardné, modernizované a prijímacie kanály pri n = 5600 min -1: 1 - štandard, 2 - modernizovaný, 3 - modernizovaný s prijímačom |
Ryža. 3. Prietok vo ventilovom štrbine pre kanály štandardné, modernizované a s prijímačom pri n = 5600 min -1: 1 - štandardné, 2 - modernizované, 3 - modernizované s prijímačom |
Z grafov relatívneho tlaku (obr. 4) (atmosférický tlak je braný ako nula, P = 101 000 Pa) vyplýva, že hodnota tlaku v modernizovanom kanáli je o 20 kPa pri 460-480 vyššia ako v štandardnom. gcv (spojené s veľkou hodnotou prietoku). Počnúc 520 g.p.c. sa hodnota tlaku vyrovná, čo sa nedá povedať o kanáli s prijímačom. Hodnota tlaku je vyššia ako štandardná o 25 kPa, začínajúc od 420 do 440 g / pc, kým nie je sací ventil zatvorený.
|
|
|
|
Ryža. 4. Tlak prietoku v štandardnom, modernizovanom a kanáli s prijímačom pri n = 5600 min -1 (1 - štandardný kanál, 2 - modernizovaný kanál, 3 - modernizovaný kanál s prijímačom) |
Ryža. 5. Hustota toku v štandarde, aktualizovaný a kanál s prijímačom pri n = 5600 min -1 (1 - štandardný kanál, 2 - aktualizovaný kanál, 3 - aktualizovaný kanál s prijímačom) |
Hustota prietoku v oblasti ventilovej štrbiny je znázornená na obr. 5.
V modernizovanom kanáli s prijímačom je hodnota hustoty nižšia o 0,2 kg / m3 od 440 g.c. v porovnaní so štandardným kanálom. Je to spôsobené vysokými tlakmi a prietokmi plynu.
Z analýzy grafov je možné vyvodiť nasledujúci záver: kanál so zlepšeným tvarom poskytuje lepšie plnenie valca čerstvou náplňou v dôsledku zníženia hydraulického odporu vstupného kanála. So zvýšením rýchlosti piestu v okamihu otvorenia sacieho ventilu tvar kanála významne neovplyvňuje rýchlosť, hustotu a tlak vo vnútri sacieho kanála, čo sa vysvetľuje skutočnosťou, že počas tohto obdobia indikátory sací proces závisí predovšetkým od rýchlosti piestu a oblasti prietokovej plochy štrbiny ventilu (v tomto výpočte sa zmení iba tvar sacieho kanála), ale všetko sa dramaticky mení v čase spomalenie pohybu piestu. Náboj v štandardnom kanáli je menej inertný a viac sa „tiahne“ po dĺžke kanála, čo spolu dáva nižšie plnenie valca v momente zníženia rýchlosti pohybu piestu. Kým sa ventil nezatvorí, proces pokračuje pod menovateľom už získaného prietoku (piest dáva počiatočnú rýchlosť prietoku nadhodnoteného objemu, keď sa rýchlosť piestu zníži, významnú úlohu zohráva zotrvačná zložka toku plynu pri plnení v dôsledku zníženia odporu voči pohybu toku) modernizovaný kanál bráni priechodu náboja oveľa menej. Potvrdzujú to vyššie rýchlosti a tlak.
V sacom potrubí s prijímačom v dôsledku dodatočného nabíjania javov nabíjania a rezonancie vstupuje do valca spaľovacieho motora oveľa väčšia hmotnosť zmesi plynov, čo zaisťuje vyšší technický výkon spaľovacieho motora. Zvýšenie tlaku na konci nasávania bude mať významný vplyv na zvýšenie technických, ekonomických a environmentálnych vlastností spaľovacieho motora.
Recenzenti:
Gots Alexander Nikolaevich, doktor technických vied, profesor katedry tepelných motorov a elektrární, Vladimir State State University ministerstva školstva a vedy, Vladimir.
Aleksey Removich Kulchitskiy, doktor technických vied, profesor, zástupca hlavného konštruktéra VMTZ LLC, Vladimir.
Bibliografický odkaz
Zholobov L. A., Suvorov E. A., Vasiliev I. S. VPLYV DOPLNKOVEJ KAPACITY V PRÍVODOVOM SYSTÉME NA PLNENIE ĽADU // Moderné problémy vedy a vzdelávania. - 2013. - č. 1.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=8270 (dátum prístupu: 25.11.2019). Upozorňujeme na časopisy vydávané „Akadémiou prírodných vied“
Veľkosť: px
Začať zobrazovať zo stránky:
Prepis
1 Ako rukopis Mashkur Mahmud A. MATEMATICKÝ MODEL PROCESOV PLYNOVEJ DYNAMIKY A VÝMENY TEPLA V PRÍVODNÝCH A VÝFUKOVÝCH SYSTÉMOCH ĽADU Špecialita „Tepelné motory“ Abstrakt práce pre stupeň kandidáta technických vied Petrohrad 2005
2 Všeobecné charakteristiky práce Relevancia dizertačnej práce V moderných podmienkach zrýchleného tempa vývoja stavby motorov, ako aj dominantných tendencií zintenzívnenia pracovného procesu za predpokladu zvýšenia jeho účinnosti sa venuje stále väčšia pozornosť. na skrátenie času na vytváranie, dolaďovanie a úpravu existujúcich typov motorov. Hlavným faktorom, ktorý pri tomto probléme výrazne znižuje časové aj materiálne náklady, je používanie moderných počítačov. Ich použitie však môže byť účinné iba vtedy, ak sú vytvorené matematické modely adekvátne skutočným procesom, ktoré určujú fungovanie spaľovacieho motora. V tejto fáze vývoja modernej stavby motora je obzvlášť akútny problém tepelného namáhania v častiach skupiny valcov a piestov (CPG) a hlavy valca, ktorý je neoddeliteľne spojený so zvýšením agregátneho výkonu. Procesy okamžitého lokálneho konvekčného prenosu tepla medzi pracovnou tekutinou a stenami kanálov plyn-vzduch (GWC) sú stále nedostatočne študované a sú jedným z úzkych hrdiel v teórii spaľovacích motorov. V tomto ohľade je naliehavým problémom vytvorenie spoľahlivých, experimentálne podložených teoretických a výpočtových metód na štúdium lokálneho konvekčného prenosu tepla v GWC, ktoré umožňujú získať spoľahlivé odhady stavu teploty a tepelného namáhania častí spaľovacích motorov. . Jeho riešenie umožní rozumný výber konštrukčných a technologických riešení, zlepší vedeckú a technickú úroveň konštrukcie, umožní skrátiť vývojový cyklus motora a dosiahnuť ekonomický efekt znížením nákladov a nákladov na experimentálne pokuty. ladenie motorov. Účel a ciele výskumu Hlavným cieľom dizertačnej práce je vyriešiť súbor teoretických, experimentálnych a metodických problémov, 1
3 súvisiace s vytvorením nových matematických modelov útku a metód na výpočet lokálneho konvekčného prenosu tepla v motore GVK. V súlade so stanoveným cieľom práce boli riešené nasledujúce hlavné úlohy, ktoré do značnej miery určovali metodickú postupnosť práce: 1. Vykonanie teoretickej analýzy nestabilného prúdenia v GWC a zhodnotenie možností použitia teórie hraničnej vrstvy pri určovaní parametrov miestneho prenosu konvekčného tepla v motoroch; 2. Vývoj algoritmu a numerická implementácia problému nepresného prúdenia pracovnej tekutiny v prvkoch systému nasávania a výfuku viacvalcového motora na počítači na nestacionárne nastavenie na stanovenie otáčok, teploty a tlak použitý ako okrajové podmienky na ďalšie riešenie problému dynamiky plynov a prenosu tepla v dutinách hlavnej strojovne. 3. Vytvorenie novej metodiky na výpočet polí okamžitých rýchlostí toku okolo pracovného telesa GWC v trojrozmernom prostredí; 4. Vývoj matematického modelu lokálneho konvekčného prenosu tepla v GVK pomocou základov teórie hraničnej vrstvy. 5. Kontrola adekvátnosti matematických modelov lokálneho prenosu tepla v GVK porovnaním experimentálnych a vypočítaných údajov. Realizácia tohto súboru úloh umožňuje dosiahnuť hlavný cieľ práce - vytvorenie inžinierskej metódy na výpočet miestnych parametrov prenosu konvekčného tepla v GVK benzínového motora. Relevantnosť problému je daná skutočnosťou, že riešenie stanovených úloh umožní rozumnú voľbu konštrukčných a technologických riešení vo fáze návrhu motora, zvýši vedeckú a technickú úroveň konštrukcie, zníži vývoj motora. cyklu a získať ekonomický efekt znížením nákladov a nákladov na experimentálne doladenie produktu. 2
4 Vedeckou novinkou práce je, že: 1. Po prvýkrát bol použitý matematický model, ktorý racionálne kombinuje jednorozmerné zobrazenie plynových dynamických procesov v sacích a výfukových systémoch motora s trojrozmerným znázornením prietoku plynu v GVC na výpočet parametrov miestneho prenosu tepla. 2. Vyvinuté metodické základy pre návrh a doladenie benzínového motora modernizáciou a zdokonalením metód výpočtu miestneho tepelného zaťaženia a tepelného stavu prvkov hlavy valcov. 3. Boli získané nové vypočítané a experimentálne údaje o priestorových tokoch plynu v sacích a výfukových kanáloch motora a trojrozmernom rozložení teplôt v tele hlavy valcov benzínového motora. Spoľahlivosť výsledkov je zaistená použitím osvedčených metód výpočtovej analýzy a experimentálnych štúdií, všeobecných sústav rovníc odrážajúcich základné zákony zachovania energie, hmotnosti, hybnosti s vhodnými počiatočnými a hraničnými podmienkami, moderných numerických metód implementácie matematický komplex v experimentálnej štúdii, ako aj uspokojivá zhoda medzi výsledkami modelovania a experimentu. Praktická hodnota získaných výsledkov spočíva v tom, že algoritmus a program na výpočet uzavretého pracovného cyklu benzínového motora s jednorozmerným znázornením plynovo-dynamických procesov v sacích a výfukových systémoch motora, ako aj ako algoritmus a program na výpočet parametrov prenosu tepla v GVK hlavy valcov benzínového motora v trojrozmernom prostredí boli vyvinuté, odporúčané na implementáciu. Výsledky teoretického výskumu, potvrdené 3
5 experimentu, môže výrazne znížiť náklady na navrhovanie a dolaďovanie motorov. Potvrdenie výsledkov práce. Hlavné ustanovenia dizertačnej práce boli referované na vedeckých seminároch Katedry vnútorného spaľovania SPbSPU v meste, na Týždni vedy XXXI a XXXIII SPbSPU (2002 a 2004). Publikácie Na základe materiálov dizertačnej práce bolo publikovaných 6 publikácií. Štruktúra a rozsah práce Disertačná práca pozostáva z úvodu, piatej kapitoly, záveru a bibliografie 129 titulov. Obsahuje 189 strán, vrátane: 124 strán hlavného textu, 41 číslic, 14 tabuliek, 6 fotografií. Obsah práce Úvod Úvod odôvodňuje relevantnosť témy dizertačnej práce, definuje cieľ a ciele výskumu, formuluje vedeckú novosť a praktický význam práce. Uvádzajú sa všeobecné charakteristiky práce. Prvá kapitola obsahuje analýzu hlavných prác z teoretických a experimentálnych štúdií procesu dynamiky plynov a prenosu tepla v spaľovacom motore. Sú stanovené výskumné úlohy. Vykonáva sa prehľad konštrukčných foriem výfukových a sacích kanálov v hlave valcov a analýza metód a výsledkov experimentálnych a teoretických výpočtov stacionárnych aj nestabilných prúdov plynu v potrubiach plyn-vzduch spaľovacích motorov. Uvažuje sa o súčasných prístupoch k výpočtu a modelovaniu termo- a plynových dynamických procesov, ako aj o intenzite prenosu tepla v GWC. Dospelo sa k záveru, že väčšina z nich má obmedzenú oblasť použitia a neposkytuje úplný obraz o distribúcii parametrov prenosu tepla na povrchy GWC. V prvom rade je to kvôli skutočnosti, že riešenie problému pohybu pracovnej tekutiny v GWC sa vykonáva v zjednodušenom jednorozmernom alebo dvojrozmernom 4
6, ktorý je nepoužiteľný v prípade GVK zložitého tvaru. Okrem toho bolo poznamenané, že na výpočet prenosu konvekčného tepla sa vo väčšine prípadov používajú empirické alebo poloempirické vzorce, čo vo všeobecnom prípade tiež neumožňuje získať požadovanú presnosť riešenia. Tieto problémy boli najúplnejšie zvážené skôr v prácach Bravin V.V., Isakov Yu.N., Grishin Yu.A., Kruglov M.G., Kostin A.K., Kavtaradze R.Z., Ovsyannikov M.K., Petrichenko RM, Petrichenko MR, Rosenblita GB, Stradomsky MV, Chainova ND, Shabanova A.Yu., Zaitseva AB, Mundshtukova DA, Unru PP, Shekhovtsova AF, Voshni G, Heywood J., Benson RS, Garg RD, Woollatt D., Chapman M., Novak JM, Stein RA, Daneshyar H ., Horlock JH, Winterbone DE, Kastner LJ, Williams TJ, White BJ, Ferguson CR Analýza existujúcich problémov a metód na štúdium dynamiky plynu a prenosu tepla v GWC umožnila formulovať hlavný cieľ štúdie ako vytvorenie metódy na stanovenie parametrov toku plynu v GWC v troch- rozmerová formulácia s následným výpočtom lokálneho prenosu tepla v GWC hláv valcov vysokorýchlostných spaľovacích motorov a aplikáciou tejto techniky na riešenie praktických úloh znižovania tepelného namáhania hláv valcov a ventilov. V súvislosti s uvedeným sú v práci uvedené nasledujúce úlohy:-Vytvoriť novú metódu jednorozmerného-trojrozmerného modelovania prenosu tepla vo výfukových a sacích systémoch motora s prihliadnutím na komplexné troj- rozmerový tok plynu v nich, aby sa získali počiatočné informácie pre stanovenie okrajových podmienok prenosu tepla pri výpočte problémov tepelného namáhania hláv piestov valcov ICE; -Vypracovať metodiku na stanovenie okrajových podmienok na vstupe a výstupe kanála plyn-vzduch na základe riešenia jednorozmerného nestacionárneho modelu pracovného cyklu viacvalcového motora; - Overiť spoľahlivosť metodiky pomocou testovacích výpočtov a porovnať výsledky získané s experimentálnymi údajmi a výpočtami pomocou metód predtým známych pri stavbe motora; 5
7 - Skontrolujte a upresnite metodiku vykonaním výpočtovej a experimentálnej štúdie tepelného stavu hláv valcov motora a porovnaním experimentálnych a vypočítaných údajov o rozložení teploty v časti. Druhá kapitola je venovaná vývoju matematického modelu uzavretého pracovného cyklu viacvalcového spaľovacieho motora. Na implementáciu schémy jednorozmerného výpočtu pracovného postupu viacvalcového motora bola zvolená známa metóda charakteristík, ktorá zaručuje vysokú mieru konvergencie a stabilitu procesu výpočtu. Plynový vzduchový systém motora je opísaný ako aerodynamicky prepojená sada jednotlivých prvkov valca, sekcií vstupných a výstupných kanálov a potrubí, rozdeľovačov, tlmičov, neutralizátorov a potrubí. Procesy aerodynamiky v systémoch nasávania a výfuku sú popísané pomocou rovníc jednorozmernej dynamiky plynu neviditeľného stlačiteľného plynu: Rovnica spojitosti: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x F df dx = 0; F2 = π4D; (1) Pohybová rovnica: u t u + u x 1 p 4 f + + ρ x D 2 u 2 u u = 0; f τ = w; (2) 2 0,5ρu Rovnica zachovania energie: p p + u a t x 2 ρ x + 4 f D u 2 (k 1) ρ q u = 0 2 u u; 2 kp a = ρ, (3) kde a je rýchlosť zvuku; hustota ρ-plynu; u je rýchlosť toku pozdĺž osi x; t- čas; p-tlak; f je koeficient lineárnych strát; Priemer D potrubia C; k = P je pomer špecifických tepelných kapacít. C V 6
8 Keďže sú stanovené okrajové podmienky (na základe základných rovníc: kontinuita, zachovanie energie a pomer hustoty a rýchlosti zvuku v non-entropickom charaktere toku), podmienky na ventilových štrbinách vo valcoch, ako aj podmienky na vstupe a výstupe z motora. Matematický model uzavretého pracovného cyklu motora obsahuje konštrukčné pomery, ktoré opisujú procesy vo valcoch motora a častiach sacích a výfukových systémov. Termodynamický proces vo valci je popísaný pomocou techniky vyvinutej na SPbSPU. Program poskytuje možnosť určiť okamžité parametre prietoku plynu vo valcoch a v sacích a výfukových systémoch pre rôzne konštrukcie motora. Zvažujú sa všeobecné aspekty používania jednorozmerných matematických modelov metódou charakteristík (uzavretá pracovná tekutina) a niektoré výsledky výpočtu zmeny parametrov toku plynu vo valcoch a v sacích a výfukových systémoch jednoduchých a viacnásobných systémov -sú zobrazené valcové motory. Získané výsledky umožňujú posúdiť stupeň dokonalosti organizácie sacích a výfukových systémov motora, optimálnosť časovania ventilov, možnosť plynovo-dynamického nastavenia pracovného postupu, jednotnosť prevádzky jednotlivé valce a pod. Tlaky, teploty a rýchlosti prúdenia plynu na vstupe a výstupe do kanálov plyn-vzduch hlavy valcov, stanovené pomocou tejto techniky, sa používajú ako následné podmienky pri následných výpočtoch procesov prenosu tepla v týchto dutinách. Tretia kapitola je venovaná popisu novej numerickej metódy, ktorá umožňuje vypočítať okrajové podmienky tepelného stavu zo strany plynovo-vzduchových kanálov. Hlavnými fázami výpočtu sú: jednorozmerná analýza nestabilného procesu výmeny plynu v sekciách nasávacieho a výfukového systému metódou charakteristík (druhá kapitola), trojrozmerný výpočet kvázi stacionárneho toku v sacom potrubí a 7
9 výstupných kanálov metódou konečných prvkov MKP, výpočet miestnych súčiniteľov prestupu tepla pracovnej tekutiny. Výsledky vykonania prvej etapy programu s uzavretou slučkou sa použijú ako okrajové podmienky v nasledujúcich fázach. Na opis plynovo-dynamických procesov v kanáli bola zvolená zjednodušená kvázi stacionárna schéma inviscidného toku plynu (sústava Eulerových rovníc) s premenlivým tvarom domény z dôvodu potreby vziať do úvahy pohyb ventilu: r V = 0 rr 1 (V) V = p objem ventilu, kvôli fragmentu vodiacej objímky je potrebných 8 ρ. (4) Ako okrajové podmienky boli stanovené okamžité rýchlosti plynu spriemerované na vstupnom a výstupnom priereze. Tieto rýchlosti, ako aj teploty a tlaky v kanáloch boli nastavené na základe výsledkov výpočtu pracovného postupu viacvalcového motora. Na výpočet problému s dynamikou plynu bola zvolená metóda konečných prvkov FEM, ktorá poskytuje vysokú presnosť modelovania v kombinácii s prijateľnými nákladmi na implementáciu výpočtu. Výpočtový algoritmus MKP na riešenie tohto problému je založený na minimalizácii variačnej funkčnosti získanej transformáciou Eulerových rovníc pomocou Bubnov-Galerkinovej metódy: (llllllmm) k UU Φ x + VU Φ y + WU Φ z + p ψ x Φ) llllllmmk (UV Φ x + VV Φ y + WV Φ z + p ψ y) Φ) llllllmmk (UW Φ x + VW Φ y + WW Φ z + p ψ z) Φ) llllllm (U Φ x + V Φ y + W Φ z) ψ dxdydz = 0.dxdydz = 0, dxdydz = 0, dxdydz = 0, (5)
10 pomocou volumetrického modelu výpočtovej domény. Príklady vypočítaných modelov vstupných a výstupných kanálov motora VAZ-2108 sú znázornené na obr. 1.-b- -a Obr. Modely a) sacie a b) výfukové kanály motora VAZ Na výpočet prenosu tepla v GVK bol zvolený volumetrický dvojzónový model, ktorého hlavným predpokladom je rozdelenie objemu na oblasti neviditeľného jadra a hraničná vrstva. Na zjednodušenie sa riešenie problémov s dynamikou plynu vykonáva v kvázi stacionárnom prostredí, to znamená bez zohľadnenia stlačiteľnosti pracovnej tekutiny. Analýza chyby výpočtu ukázala možnosť takéhoto predpokladu, s výnimkou krátkeho časového obdobia bezprostredne po otvorení ventilového otvoru, ktoré nepresahuje 5-7% z celkového času cyklu výmeny plynu. Proces výmeny tepla v GVK s otvorenými a uzavretými ventilmi má inú fyzikálnu povahu (nútená a voľná konvekcia), preto sú popísané pomocou dvoch rôznych metód. Pri zatvorených ventiloch sa používa technika navrhovaná MSTU, ktorá zohľadňuje dva procesy tepelného zaťaženia hlavy v tejto časti pracovného cyklu v dôsledku samotnej voľnej konvekcie a v dôsledku nútenej konvekcie v dôsledku zvyškových oscilácií stĺpca 9
11 plyn v kanáli pod vplyvom variability tlaku v potrubiach viacvalcového motora. Keď sú ventily otvorené, proces výmeny tepla sa riadi zákonmi nútenej konvekcie, iniciovaných organizovaným pohybom pracovnej tekutiny počas cyklu výmeny plynu. Výpočet prenosu tepla v tomto prípade zahŕňa dvojstupňové riešenie problému analýzy miestnej okamžitej štruktúry toku plynu v kanáli a výpočtu intenzity prenosu tepla cez hraničnú vrstvu vytvorenú na stenách kanála. Výpočet procesov konvekčného prenosu tepla v GWC bol založený na modeli prenosu tepla v toku okolo plochej steny, pričom sa zohľadnila buď laminárna alebo turbulentná štruktúra hraničnej vrstvy. Kritériové závislosti prenosu tepla boli spresnené na základe výsledkov porovnania výpočtu a experimentálnych údajov. Konečná podoba týchto závislostí je uvedená nižšie: Pre turbulentnú hraničnú vrstvu: 0,8 x Re 0 Nu = Pr (6) x Pre laminárnu hraničnú vrstvu: Nu Nu xx αxx = λ (m, pr) = Φ Re tx Kτ, (7) kde: α x koeficient lokálneho prestupu tepla; Nu x, Re x lokálne hodnoty Nusseltových a Reynoldsových čísel; Číslo Pr Prandtl v danom čase; m charakteristika gradientu toku; Ф (m, Pr) je funkcia závislá od indexu gradientu toku m a Prandtlovho čísla pracovného média Pr; K τ = Re d - korekčný faktor. Okamžité hodnoty tepelných tokov v konštrukčných bodoch povrchu prijímajúceho teplo boli spriemerované na cyklus, pričom sa zohľadnila doba zatvárania ventilu. desať
12 Štvrtá kapitola je venovaná popisu experimentálnej štúdie teplotného stavu hlavy valcov benzínového motora. Bola vykonaná experimentálna štúdia s cieľom overenia a spresnenia teoretickej metodiky. Úlohou experimentu bolo získať rozloženie stacionárnych teplôt v tele hlavy valcov a porovnať výsledky výpočtu so získanými údajmi. Experimentálne práce boli vykonávané na oddelení spaľovacích motorov sv. Na meranie stacionárneho rozloženia teploty v hlave bolo použitých 6 chromo-copel termočlánkov inštalovaných pozdĺž povrchov GVK. Merania sa uskutočňovali z hľadiska rýchlosti a charakteristík zaťaženia pri rôznych konštantných frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa. V dôsledku experimentu boli získané hodnoty termočlánkov odobraté počas prevádzky motora podľa charakteristík otáčok a zaťaženia. Vykonané štúdie teda ukazujú, aké sú skutočné hodnoty teplôt v častiach hlavy valcov spaľovacieho motora. V kapitole je väčšia pozornosť venovaná spracovaniu experimentálnych výsledkov a odhadu chýb. Piata kapitola poskytuje údaje z výpočtovej štúdie, ktorá bola vykonaná za účelom testovania matematického modelu prenosu tepla v GVK porovnaním vypočítaných údajov s výsledkami experimentu. Na obr. 2 ukazuje výsledky modelovania rýchlostného poľa vo vstupných a výstupných kanáloch motora VAZ-2108 metódou konečných prvkov. Získané údaje plne potvrdzujú nemožnosť vyriešiť tento problém v akejkoľvek inej ako trojrozmernej formulácii, 11
13, pretože driek ventilu má významný vplyv na výsledky v kritickej oblasti hlavy valcov. Na obr. 3-4 ukazujú príklady výsledkov výpočtu intenzít prenosu tepla vo vstupných a výstupných kanáloch. Štúdie ukázali najmä v podstate nerovnomerný charakter prenosu tepla pozdĺž kanálovej generatrix aj pozdĺž azimutálnej súradnice, čo je zrejme vysvetlené v podstate nejednotnou štruktúrou toku plynu a vzduchu v kanáli. Výsledné polia súčiniteľov prestupu tepla boli použité na ďalšie výpočty teplotného stavu hlavy valcov. Okrajové podmienky prenosu tepla pozdĺž povrchov spaľovacej komory a chladiacich dutín boli stanovené pomocou techník vyvinutých na SPbSPU. Výpočet teplotných polí v hlave valcov bol vykonaný pre ustálené režimy prevádzky motora s otáčkami kľukového hriadeľa od 2 500 do 5 600 ot / min podľa vonkajších otáčok a charakteristík zaťaženia. Ako konštrukčný diagram hlavy valcov motora VAZ bola zvolená časť hlavy týkajúca sa prvého valca. Pri modelovaní tepelného stavu bola použitá metóda konečných prvkov v trojrozmernej formulácii. Kompletný obraz tepelných polí pre výpočtový model je znázornený na obr. 5. Výsledky výpočtovej štúdie sú prezentované vo forme teplotných zmien v tele hlavy valcov v miestach, kde sú inštalované termočlánky. Porovnanie vypočítaných a experimentálnych údajov ukázalo ich uspokojivú konvergenciu, chyba výpočtu neprekročila 3 4%. 12
14 Výstupné potrubie, ϕ = 190 Vstupné potrubie, ϕ = 380 ϕ = 190 ϕ = 380 Obr.2. Rýchlostné polia pracovnej tekutiny vo výfukových a vstupných kanáloch motora VAZ -2108 (n = 5600) α (W / m2 K) α (W / m2 K), 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1, 0 S -b - 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 S -a Obr. 3. Krivky zmien intenzity výmeny tepla na vonkajších povrchoch -a Výstupné potrubie -b- Vstupné potrubie. 13
15 α (W / m2 K) na začiatku sacieho potrubia v strede sacieho kanála na konci sekcie sacieho potrubia-1 α (W / m2 K) na začiatku výfukového potrubia v strede výfukové potrubie na konci úseku výfukového potrubia b- Vstupné potrubie - výfukové potrubie Obr. 4. Krivky zmien intenzity prenosu tepla v závislosti od uhla natočenia kľukového hriadeľa. -a -b- Obr. 5. Celkový pohľad na model konečných prvkov hlavy valca (a) a vypočítané teplotné polia (n = 5600 ot / min) (b). štrnásť
16 Závery k práci. Na základe výsledkov vykonanej práce je možné vyvodiť tieto hlavné závery: 1. Nový jednorozmerný-trojrozmerný model na výpočet zložitých priestorových procesov toku pracovnej tekutiny a prenosu tepla v kanáloch bola navrhnutá a implementovaná hlava valca ľubovoľného piestového spaľovacieho motora, ktorá je presnejšia a úplne univerzálna ako predtým navrhnuté metódy. 2. Boli získané nové údaje o vlastnostiach dynamiky plynu a prenosu tepla v plynno-vzduchových kanáloch, čo potvrdzuje komplexnú priestorovo nerovnomernú povahu procesov, čo prakticky vylučuje možnosť modelovania v jednorozmerných a dvojrozmerných verziách problému. vyhlásenie. 3. Potvrdila sa nevyhnutnosť nastavenia okrajových podmienok pre výpočet problému dynamiky plynu vstupných a výstupných kanálov na základe riešenia problému nestabilného prúdenia plynu v potrubiach a kanáloch viacvalcového motora. Dokazuje sa možnosť zvážiť tieto procesy v jednorozmernom prostredí. Je navrhnutý a implementovaný spôsob výpočtu týchto procesov na základe metódy charakteristík. 4. Vykonaná experimentálna štúdia umožnila spresniť vyvinuté metódy výpočtu a potvrdila ich presnosť a spoľahlivosť. Porovnanie vypočítaných a nameraných teplôt v časti ukázalo maximálnu chybu výsledkov, nepresahujúcu 4%. 5. Navrhovanú výpočtovú a experimentálnu techniku je možné odporučiť na implementáciu v podnikoch strojárskeho priemyslu pri navrhovaní nových a dolaďovaní existujúcich štvortaktných piestových spaľovacích motorov. 15
17 Na tému dizertačnej práce boli publikované tieto práce: 1. Shabanov A.Yu., Mashkur M.A. Vývoj modelu jednorozmernej dynamiky plynov v sacích a výfukových systémoch spaľovacích motorov // Dep. vo VINITI: N1777-B2003 zo dňa, 14 s. 2. Shabanov A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Metóda konečných prvkov na výpočet okrajových podmienok tepelného zaťaženia hlavy valcov piestového motora // Dep. vo VINITI: N1827-B2004 zo dňa, 17 s. 3. Shabanov A.Yu., Mahmud Mashkur A. Výpočtová a experimentálna štúdia teplotného stavu hlavy valcov motora // Dvigatelestroyeniye: Vedecko -technická zbierka venovaná 100. výročiu narodenia profesora N. K.h. Dyachenko // Otv. vyd. L. E. Magidovich. SPb.: Vydavateľstvo Polytechnickej univerzity, so Shabanovom A.Yu., Zaitsev A.B., Mashkur M.A. Nová metóda na výpočet okrajových podmienok pre tepelné zaťaženie hlavy valcov piestového motora // Dvigatelestroyeniye, N5 2004, 12 s. 5. Shabanov A.Yu., Mahmud Mashkur A. Aplikácia metódy konečných prvkov pri určovaní hraničných podmienok tepelného stavu hlavy valcov // XXXIII. Týždeň vedy SPbSPU: zborník z medziuniverzitnej vedeckej konferencie. SPb.: Vydavateľstvo Polytechnickej univerzity, 2004, s Mashkur Makhmud A., Shabanov A.Yu. Aplikácia metódy charakteristík na štúdium parametrov plynu v kanáloch plyn-vzduch spaľovacieho motora. XXXI Týždeň vedy SPbSPU. Časť II. Materiály medziuniverzitnej vedeckej konferencie. SPb.: Vydavateľstvo SPbSPU, 2003, s.
18 Práca bola vykonaná na Štátnej vzdelávacej inštitúcii vyššieho odborného vzdelávania „Štátna polytechnická univerzita v Petrohrade“, na Katedre spaľovacích motorov. Vedecký poradca - kandidát technických vied, docent Shabanov Alexander Yurievich Oficiálni oponenti - doktor technických vied, profesor Erofeev Valentin Leonidovich kandidát technických vied, docent Kuznetsov Dmitrij Borisovič Vedúca organizácia - Štátny jednotný podnik "TsNIDI" Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborníka vzdelávanie „Štátna polytechnická univerzita v Petrohrade“ na adrese :, Petrohrad, st. Polytechnicheskaya 29, Hlavná budova, miestnosť .. Diplomovú prácu nájdete v základnej knižnici Štátneho vzdelávacieho ústavu „SPbSPU“. Abstrakt zaslaný v roku 2005 Vedecký tajomník dizertačnej rady, doktor technických vied, docent Khrustalev BS
Ako rukopis Bulgakov Nikolay Viktorovich MATEMATICKÉ MODELOVANIE A NUMERICKÝ VÝSKUM TURBULENTNÉHO PRENOSU TEPLA A HMOTY VO VNÚTORNÝCH spaľovacích motoroch 05.13.18 -Matematické modelovanie,
RECENZIA oficiálneho oponenta Dragomirova Sergeja Grigorieviča na téze Smolenskaya Natalia Mikhailovna „Zlepšenie účinnosti zážihových motorov použitím plynového kompozitu
RECENZIA oficiálneho oponenta Ph.D., Kudinova Igora Vasiljeviča na téze Supelnyaka Maxima Igorevicha „Skúmanie cyklických procesov tepelnej vodivosti a termoelasticity v tepelnej vrstve tuhej látky
Laboratórna práca 1. Výpočet kritérií podobnosti pre štúdium procesov prenosu tepla a hmoty v kvapalinách. Účel práce Použitie výpočtových nástrojov MS Excel
12. júna 2017 Kombinovaný proces konvekcie a vedenia tepla sa nazýva konvekčný prenos tepla. Prirodzená konvekcia je spôsobená rozdielom v špecifickej hmotnosti nerovnomerne zahriateho média
VÝPOČET A EXPERIMENTÁLNA METÓDA NA STANOVENIE PRIETOKU PRIETOKU OKIEN DVOJSTUPŇOVÉHO MOTORA S KLIKNOU KOMOROU E.A. Nemec, A.A. Balashov, A.G. Kuzmin 48 Výkonové a ekonomické ukazovatele
UDC 621,432 METÓDA ODHADOVANIA HRANIČNÝCH PODMIENOK PRI RIEŠENÍ PROBLÉMU STANOVENIA TERMÁLNEHO STAVU MOTOROVÉHO PIESTU 4CH 8,2 / 7,56 G.V. Lomakin Univerzálna technika na hodnotenie hraničných podmienok pri
Sekcia „PIESTOVÉ A PLYNOVÉ MOTORY“. Spôsob zvýšenia plnenia valcov vysokorýchlostného spaľovacieho motora Ph.D. prof. Fomin V.M., PhD. Runovskiy K.S., Ph.D. Apelinsky D.V.,
UDC 621,43,016 A.V. Trinev, Cand. tech. Sciences, A.G. Kosulin, Cand. tech. Sciences, A.N. Avramenko, inžinier POUŽITIE MÍSTNYCH VZDUCHOVÝCH CHLADICÍCH VENTILOV MONTÁŽNYCH SILNÝCH AUTOMOTÍV
TEPELNÝ UVOĽNENIE KOEFICIENT VÝFUKOVÉHO POTRUBIA ĽADU Sukhonos RF, magisterský študent vedúceho ZNTU Mazin V. А. tech. Sciences, Doc. ZNTU S rozšírením kombinovaných spaľovacích motorov je dôležité študovať
NIEKTORÉ VEDECKÉ A METODICKÉ POKYNY ZAMESTNANCOV SYSTÉMU DPO V VÝPOČTE ALTGTU A EXPERIMENTÁLNOM METÓDE NA STANOVENIE SPOTREBNÉHO KOEFICIENTU ČISTÝCH OKNÁ DVOJSTRANNÉHO MOTORA
ŠTÁTNA PRIESTOROVÁ AGENTÚRA UKRAJINSKÉHO ŠTÁTNEHO PODNIKANIA "NÁVRH BUREAU" YUZHNOE " M.K. YANGEL "Ako rukopis Sergej Ševčenko UDC 621.646.45 ZLEPŠENIE PNEUMATICKÉHO SYSTÉMU
ANOTÁCIA disciplíny (výcvikový kurz) M2.DV4 Lokálna výmena tepla v spaľovacom motore (kód a názov disciplíny (výcvikový kurz))
Tepelná vodivosť v nestacionárnom procese Uvažujme o výpočte teplotného poľa a tepelných tokov v procese tepelnej vodivosti na príklade zahrievania alebo chladenia tuhých látok, pretože v pevných látkach
RECENZIA oficiálneho oponenta dizertačnej práce Ivana Nikolajeviča Moskalenka „ZLEPŠENIE METÓD PROFILOVANIA BOČNÉHO POVRCHU VNÚTORNÝCH MOTOROV VNÚTORNÉHO SPÁLENIA“
UDC 621.43.013 E.P. Voropaev, inžinier MODELOVANIE EXTERNÝCH RYCHLOSTÍ SPORTOVÉHO MOTORA SUZUKI GSX-R750 Úvod Použitie trojrozmerných plynových dynamických modelov pri konštrukcii piestu
94 Inžinierstvo a technológia UDC 6,436 P.V. Dvorkin St.
RECENZIA oficiálneho oponenta dizertačnej práce Ilyu Ivanoviča Chichilanova, vykonanej na tému „Zlepšenie metód a prostriedkov diagnostiky naftových motorov“, za titul
UDC 60,93,6: 6,43 E.A. Kochetkov, A. S. Kurylev
Laboratórna práca 4 ŠTÚDIUM TEPLOTNÉHO PRENOSU S VOĽNÝM POHYBOM VZDUCHU Úloha 1. Vykonajte tepelné merania na určenie súčiniteľa prestupu tepla horizontálnej (vertikálnej) rúry.
UDC 612.43.013 Pracovné procesy v spaľovacom motore А.А. Khandrimailov, inžinier, V.G. Solodov, Dr. Veda ŠTRUKTÚRA PRIETOKU VZDUCHU V DIESELOVOM VÁLCI NA VSTUPNOM A KOMPRESNOM STAVE Úvod Proces odmerného filmu
UDC 53.56 ANALÝZA ROVNÍK PRE LAMINÁRNU HRANIČNÚ VRSTVU Dokt. tech. Vedy, prof. ESMAN R.I. Bieloruská národná technická univerzita Pri preprave kvapalných nosičov energie v kanáloch a potrubiach
SCHVÁLIM: d u I / - gt l. eorektor pre vedeckú prácu a A * ^ 1 doktor biologických hádok M.G. Baryshev ^., - * c ^ x \ "l, 2015 RECENZIA VEDÚCEJ ORGANIZÁCIE o dizertačnej práci Eleny Pavlovny Yartsevovej
TEPELNÝ PRENOS Plán prednášky: 1. Prenos tepla vo voľnom pohybe kvapaliny vo veľkom objeme. Prenos tepla pri voľnom pohybe kvapaliny v uzavretom priestore 3. Nútený pohyb kvapaliny (plynu).
PREDNÁŠKA 13 VÝPOČTOVÉ ROVINY V PROCESE VÝMENY TEPLA Stanovenie súčiniteľov prestupu tepla v procesoch bez zmeny agregátneho stavu nosiča tepla Procesy výmeny tepla bez zmeny agregátu
RECENZIA oficiálneho oponenta dizertačnej práce Svetlany Olegovny Nekrasovej „Vývoj zovšeobecnenej metodiky navrhovania motora s externým zdrojom tepla s pulzujúcou trubicou“, predloženého na obranu
15.1.2. KONVEKTÍVNY PRENOS TEPLA POČAS NÚTENÉHO POHYBU TEKUTINY V RÚRACH A KANÁLOCH V tomto prípade bezrozmerný koeficient prestupu tepla, Nusseltovo kritérium (počet) závisí od kritéria Grashof (pri
RECENZIA oficiálneho oponenta Tsydypova Baldandorzho Dashievicha o dizertačnej práci Márie Zhalsanovny Dabaevovej
RUSKÁ FEDERÁCIA (19) RU (11) (51) IPC F02B 27/04 (2006.01) F01N 13/08 (2010.01) 169 115 (13) U1 RU 1 6 9 1 1 5 U 1 FEDERÁLNA SLUŽBA PRE DUŠEVNÉ VLASTNÍCTVO (12) UŽITOČNÝ POPIS MODELU
MODUL. KONVEKTÍVNA VÝMENA TEPLA V JEDNOFÁZOVÝCH MÉDIÁCH Špecialita 300 „Technická fyzika“ Prednáška 10. Podobnosť a modelovanie procesov konvekčného prenosu tepla Modelovanie procesov konvekčného prenosu tepla
UDC 673 RV KOLOMIETS (Ukrajina, Dnepropetrovsk, Ústav technickej mechaniky Národnej akadémie vied Ukrajiny a Štátnej akadémie vied Ukrajiny) KONVEKTÍVNA VÝMENA TEPLA V SUŠIČI VZDUCHU Problémové vyhlásenie
Recenzia oficiálneho oponenta na dizertačnú prácu Podryga Victoria Olegovna „Viacstupňové numerické modelovanie tokov plynu v kanáloch technických mikrosystémov“
RECENZIA oficiálneho oponenta tézy Sergeja Viktoroviča Alyukova „Vedecké základy zotrvačných plynule meniteľných prevodov so zvýšenou nosnosťou“, predložená pre titul
Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania SAMARA ŠTÁTNA AEROSPACE UNIVERZITA pomenovaná podľa akademika
RECENZIA oficiálneho oponenta Pavlenka Alexandra Nikolaeviča k téze Maxima Olegoviča Bakanova „Vyšetrovanie dynamiky procesu tvorby pórov počas tepelného spracovania dávky penového skla“, predstavená
D "spbpu a" "rotega o" "a IIIII I L 1 !! ^ .1899 ... G MINOBRNAUKI RUSKO federálna štátna autonómna vzdelávacia inštitúcia vyššieho vzdelávania" St.
Prezentácia RECENZIE oficiálneho oponenta na tézu Dmitrija Igoreviča LEPESHKINA na tému „Zlepšenie výkonu nafty v prevádzkových podmienkach zvýšením stability palivového zariadenia“
Prehľad oficiálneho oponenta k dizertačnej práci Kobyakovej Julie Vyacheslavovny na tému: „Kvalitatívna analýza dotvarovania netkaných textílií vo fáze organizácie ich výroby s cieľom zvýšiť konkurencieschopnosť,
Testy boli vykonané na motorovom stojane so vstrekovacím motorom VAZ-21126. Motor bol nainštalovaný na skúšobnú lavicu typu MS-VSETIN vybavenú prístrojovým vybavením na ovládanie
Elektronický časopis „Technická akustika“ http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004, 5 Pskov Polytechnic Institute Rusko, 80680, Pskov, st. L. Tolstoj, 4, e-mail: [chránené e -mailom] O rýchlosti zvuku
Spätná väzba oficiálneho oponenta k dizertačnej práci Egorovej Mariny Avinirovny na tému: „Vývoj metód na modelovanie, predpovedanie a hodnotenie prevádzkových vlastností polymérnych textilných lán
V priestore rýchlostí. Táto práca je v skutočnosti zameraná na vytvorenie priemyselného balíka na výpočet tokov vzácnych plynov na základe riešenia kinetickej rovnice s modelovým zrážkovým integrálom.
ZÁKLADY TEÓRIE VÝMENY TEPLA Prednáška 5 Plán prednášky: 1. Všeobecné pojmy teórie prenosu konvekčného tepla. Prenos tepla voľným pohybom kvapaliny vo veľkom objeme 3. Prenos tepla voľným pohybom kvapaliny
NEOČAKÁVANÁ METÓDA NA RIEŠENIE SPOJENÝCH PROBLÉMOV LAMINÁRNEJ HRANIČNEJ VRSTVY NA DOSKE Plán hodiny: 1 Účel práce Diferenciálne rovnice tepelnej medznej vrstvy 3 Popis problému, ktorý je potrebné vyriešiť 4 Metóda riešenia
Metodika výpočtu teplotného stavu bojových hlavíc raketovej a vesmírnej technológie počas ich pozemnej prevádzky # 09, september 2014 Kopytov VS, Puchkov VM UDC: 621,396 Rusko, MSTU im.
Napätia a skutočná prevádzka základov pri nízkocyklových zaťaženiach s prihliadnutím na históriu zaťaženia. V súlade s tým je téma výskumu relevantná. Posúdenie štruktúry a obsahu práce B
RECENZIA oficiálneho oponenta doktora technických vied profesora Pavlova Pavla Ivanoviča o dizertačnej práci Alexeja Nikolajeviča Kuznetsova na tému: „Vývoj aktívneho systému redukcie hluku v r.
1 Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania "Vladimir State University
Do dizertačnej rady D 212.186.03 FSBEI HE „Penza State University“ vedecký tajomník, doktor technických vied, profesor Voyachek II. 440026, Penza, st. Krasnaya, 40 RECENZIA OFICIÁLNEHO OPONÁTORA Semenov
SCHVÁLENÉ: prvý prorektor, prorektor pre vedeckú a inovatívnu prácu federálnej štátnej rozpočtovej vzdelávacej inštitúcie vyššieho vzdelávania ^ Štátna univerzita) Igorevič
KONTROLNÉ A MERACIE MATERIÁLY pre disciplínu „Pohonné jednotky“ Otázky k testu 1. Na čo je motor určený a aké typy motorov sú nainštalované v domácich automobiloch? 2. Klasifikácia
D.V. Grinev (Ph.D.), M.A. Donchenko (Ph.D., docent), A.N. Ivanov (postgraduálny študent), A.L. Perminov (doktorand) VÝVOJ METÓDY VÝPOČTU A NÁVRHU ROTAČNÝCH MOTOROV S VONKAJŠÍM DODÁVKOU
Trojrozmerné modelovanie pracovného postupu v leteckom motore s rotačnými piestami AA Zelentsov, VP Minin TsIAM ich. P.I. Baranova odd. 306 „Lietadlové piestové motory“ 2018 Účel práce Rotačný piest
NEISOTERMÁLNY MODEL DOPRAVY PLYNU Trofimov AS, Kutsev VA, Kocharyan EV g Krasnodar Pri opise procesov čerpania zemného plynu pozdĺž hlavného plynovodu sa problémy hydrauliky a prenosu tepla posudzujú osobitne
UDC 6438 METÓDA NA VÝPOČET INTENZITY PLYNOVÝCH TURBULENCIÍ NA VÝSTUPE SPAĽOVACEJ KOMORY PLYNOVÉHO TURBÍNOVÉHO MOTORA 007
DETONÁCIA PLYNOVEJ ZMESI V HRUBÝCH RÚRACH A SLITINÁCH V.N. S. I. OKHITIN I. A. KLIMACHKOV PEREVALOV Moskovská štátna technická univerzita. N.E. Bauman Moskva Rusko Parametre dynamické pre plyn
Laboratórna práca 2 ŠTÚDIUM TEPLOTNÉHO PRENOSU S NÚTENÝM KONVEKCOM Cieľom práce je experimentálne stanovenie závislosti súčiniteľa prestupu tepla od rýchlosti pohybu vzduchu v potrubí. Prijaté
Prednáška. Difúzna hraničná vrstva. Rovnice teórie hraničnej vrstvy za prítomnosti prenosu hmoty Koncepcia hraničnej vrstvy je uvažovaná v častiach 7. a 9. (pre hydrodynamické a tepelné hraničné vrstvy
EXPRESNÁ METÓDA RIEŠENIA ROVNÝCH LAMINÁRNYCH HRANIČNÝCH VRSTIEV NA DOSKE Laboratórna práca 1, Plán lekcie: 1. Účel práce. Metódy riešenia rovníc hraničnej vrstvy (metodický materiál) 3. Diferenciál
UDC 621.436 ND Chaynov, L. L. Myagkov, NS Malastovsky SPÔSOB VÝPOČTU ZHODNUTÉHO OBLASTI TEPLOTY KRYTU VÁLCA S VENTILMI Je navrhnutá metóda na výpočet zhodných polí hlavy valca
# 8, 6. augusta UDC 533655: 5357 Analytické vzorce na výpočet tepelných tokov na tupých telesách malého predĺženia Volkov MN, študent Rusko, 55 rokov, Moskva, MSTU pomenované podľa NE Baumana, letecký fakulta,
Preskúmanie oficiálneho oponenta k dizertačnej práci Samoilova Denisa Jurijeviča „Systém na meranie a kontrolu informácií na stimuláciu produkcie ropy a určovanie prestávky v ťažbe studní“,
Federálna agentúra pre vzdelávanie Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania Pacific State University Tepelné napätie častí spaľovacích motorov Metodické
Prehľad oficiálneho oponenta doktora technických vied profesora Labudina Borisa Vasilyeviča o dizertačnej práci Xu Yuna na tému: „Zvýšenie únosnosti spojov prvkov drevených konštrukcií
Recenzia oficiálneho oponenta Ľvova Jurija Nikolaeviča na tézu Olgy Sergeevny MELNIKOVEJ „Diagnostika hlavnej izolácie transformátorov elektrickej energie naplnených olejom podľa štatistík
UDC 536,4 Gorbunov A.D. Dr. Tech. Sci., Prof., STANOVENIE DSTU KOEFICIENTU TEPELNÉHO UVOLNENIA PRI TURBULENTNOM TOČENÍ V RÚRACH A KANÁLOCH ANALYTICKOU METODOU Analytický výpočet súčiniteľa prestupu tepla
