Veľkosť: px.
Začnite zobrazovať z Stránky:
Prepis.
1 Pre práva rukopisu Mashkis Makhmud A. Matematický model dynamiky dynamiky plynu a procesy výmeny tepla v príjmových a výfukových systémoch Specialty "Termálne motory" Dizertačná autorita Autor Abstrakt na súťaži vedeckého stupňa kandidáta technických vied St. Petrohrad 2005
2 Všeobecné charakteristiky práce Relevantnosť práce v súčasných podmienkach zrýchleného tempu vývoja motora, ako aj dominantné trendy v zintenzívnení pracovného toku, s výhradou zvyšovania jeho hospodárstva, je dôležitejšia pozornosť sa venuje zníženiu Vytvorenie tvorby, dokončovania a úpravy dostupných typov motorov. Hlavným faktorom, ktorý výrazne znižuje dočasné aj materiálne náklady, v tejto úlohe je použitie moderných počítačových strojov. Ich použitie však môže byť účinné len vtedy, ak primeranosť vytvorených matematických modelov reálnych procesov určujúcich fungovanie systému spaľovania. Zvlášť akútne v tomto štádiu vývoja moderného budovania motora je problém tepelne pozerajúceho detailov skupiny Cylinda (CPG) a hlavy valcov, neoddeliteľne spojené so zvýšením agregovaného výkonu. Procesy okamžitej lokálnej konvekčnej výmeny tepla medzi pracovnou tekutinou a stenami plynových kanálov (GVK) sú stále dostatočne študované a sú jedným z úzkych miest v teórii DVS. V tomto ohľade vytváranie spoľahlivých, experimentálne odôvodnených metód výpočtu pre štúdium lokálnej konvektívnej výmeny tepla v GVK, čo umožňuje získať spoľahlivé odhady teploty a tepelne stresovaného stavu DVS dielov, je urgentným problémom. Jeho riešenie umožní vykonať primeranú voľbu dizajnu a technologických riešení, zvýšiť vedeckú technickú úroveň dizajnu, poskytne príležitosť na zníženie cyklu tvorby motora a získať ekonomický účinok znížením nákladov a nákladov na experimentálne motory. Účelom a cieľom štúdie Hlavným cieľom dizertačnej práce je vyriešiť komplex teoretických, experimentálnych a metodických úloh, 1
3 Súvisiace s vytvorením nových rafinérskych matematických modelov a spôsobov výpočtu miestnej konvekčnej výmeny tepla v GVK motora. V súlade s účelom práce boli vyriešené tieto základné úlohy, vyriešili sa značné rozsah a metodický postup výkonnosti práce: 1. Vedenie teoretickej analýzy nestacionárneho toku prietoku v GVK a hodnotí možnosti použitia teória hraničnej vrstvy pri určovaní parametrov lokálnej výmeny konvekčnej tepla v motoroch; 2. Vývoj algoritmu a číselného implementácie na počítači na problém nepriepustného toku pracovnej tekutiny v prvkach systému nasávaného uvoľňovania multi-valcového motora v nestarovacej formulácii na určenie rýchlosti, teploty a použité tlaku Ako hraničné podmienky pre ďalšie riešenie problému dynamiky plynu a výmeny tepla v dutinách motora GVK. 3. Vytvorenie novej metodiky pre výpočet polí okamžitých rýchlostí pracovnými orgánmi GVK v trojrozmernej formulácii; 4. Vývoj matematického modelu lokálnej konvektívnej výmeny tepla v GVK s použitím základov teórie hraničnej vrstvy. 5. Skontrolujte primeranosť matematických modelov miestnej výmeny tepla v GVK porovnávaním experimentálnych a vypočítaných údajov. Implementácia tejto zložitej úlohy vám umožňuje dosiahnuť hlavný cieľ práce - vytvorenie inžinierskej metódy na výpočet lokálnych parametrov konvekčnej výmeny tepla v GVK benzínový motor. Relevantnosť problému je určená skutočnosťou, že riešenie úloh umožní vykonať primeraný výber dizajnov a technologických riešení v štádiu konštrukcie motora, zvýšiť vedeckú technickú úroveň dizajnu, zníži cyklus tvorby motora a Získať ekonomický účinok znížením nákladov a nákladov na experimentálnu konečnosť výrobku. 2.
4 Vedecká novinka dizertačnej práce je, že: 1. Prvýkrát bol použitý matematický model, racionálne kombinoval jednorozmerné znázornenie plynových dynamických procesov v prívodu a výfuku motora s trojrozmernou reprezentáciou prietoku plynu v GVK na výpočet parametrov miestnej výmeny tepla. 2. Metodický základ pre konštrukciu a konečnú úpravu benzínového motora je vyvinutý modernizáciou a objasňovaním metód na výpočet lokálnych tepelných zaťažení a tepelného stavu prvkov hlavy valca. 3. Nové vypočítané a experimentálne údaje o tokoch priestorových plynov v prívode a výfukové kanály motora a trojrozmerné rozloženie teploty v telese hlavy valcov s benzínom. Presnosť výsledkov je zabezpečená uplatňovaním schválených metód výpočtovej analýzy a experimentálnych štúdií, \\ t spoločné systémy Rovosti odrážajúce základné zákony ochrany energie, hmoty, pulz s vhodnými počiatočnými a hraničnými podmienkami, moderné numerické metódy na implementáciu matematických modelov, používanie hostí a iných regulačných aktov zodpovedajúcich odstupňovaniu prvkov meracieho komplexu v Experimentálna štúdia, ako aj uspokojivá dohoda o výsledkoch modelovania a experimentu. Praktická hodnota získaných výsledkov je, že algoritmus a program na výpočet uzavretého prevádzkového cyklu benzínového motora s jednorozmerným znázornením plynových dynamických procesov v systémoch nasávaného a výfuku, ako aj algoritmu a a Program na výpočet parametrov výmeny tepla v GVK hlavy hlavy benzínového motora v trojrozmernej výrobe, odporúčané na implementáciu. Výsledky teoretického výskumu, potvrdené 3
5 Experimenty vám umožňujú výrazne znížiť náklady na navrhovanie a dokončovanie motorov. Schválenie výsledkov práce. Hlavné ustanovenia dizertačnej práce boli hlásené na vedeckých seminároch oddelenia DVS SPBGPU v G.G., na XXXI a XXXIII Týždne Science SPBGPU (2002 a 2004). Publikácie na dizertačných materiáloch publikovaných 6 vytlačených diel. Štruktúra a rozsah práce Dizertačná práca sa skladá z úvodu, piate kapitol, záver a literatúru literatúry z 129 mien. Obsahuje 189 strán, vrátane: 124 strán hlavného textu, 41 kresieb, 14 tabuliek, 6 fotografií. Obsah práce v úvode je odôvodnený relevantnosť témy práce, účel a ciele výskumu sú určené, vedecká novinka a praktický význam práce sú formulované. Uvádza sa celková charakteristika práce. Prvá kapitola obsahuje analýzu základnej práce na teoretických a experimentálnych štúdiách procesu dynamiky plynu a výmeny tepla v ICC. Úlohy podliehajú výskumu. Prehľad bol vykonaný konštruktívnymi formami maturitovania a prívodných kanálov v hlave bloku valca a analýza metód a výsledkov experimentálnych a výpočtov a teoretických štúdií stacionárneho aj nestarne prúdu plynu v plynových cestách motorov vnútorné spaľovanie. V súčasnosti sa zvažujú súčasné prístupy k výpočtu a modelovanie teplom a plynových dynamických procesov, ako aj intenzity prenosu tepla v GVK. Dospelo sa k záveru, že väčšina z nich má obmedzenú oblasť aplikácie a nedáva úplný obraz o distribúcii parametrov výmeny tepla na povrchoch GVK. V prvom rade je to spôsobené tým, že riešenie problému pohybu pracovnej tekutiny v GVK sa vyrába v zjednodušenom jednodilnenom alebo dvojrozmernom 4
6 formulácie, ktorá sa nevzťahuje na prípad komplexnej formy. Okrem toho sa poznamenalo, že pri výpočte konvekčného tepla, vo väčšine prípadov sa používajú empirické alebo polo-empirické vzorce, ktoré tiež neumožňujú získať potrebnú presnosť roztoku. Najviac tieto otázky boli predtým zvážené v dielach Bavyin V.V., Isakova Yu.N., Grishina Yu.A., Kruglov M.G., Kostina A.k., Kavtaradze R.Z., Ovsyannikova M.K., Petrichenko RM, Petrichenko MR, Rosenlands GB, Strakhovsky MV , Thairov, ND, Shabanova A.YU., Zaitseva AB, Mundstukova Da, UNRUS PP, Shehovtsova AF, Imaging, Haywood J., Benson Rs, Garg Rd, Woollatt D., Chapman M., Novak JM, Stein Ra, Danešovitý H., Horlock JH, Winterbone de, Kastner LJ, Williams Tj, White BJ, Ferguson CR et al. Analýza existujúcich problémov a metód výskumu dynamiky plynu a výmeny tepla v GVK sa umožnilo formulovať hlavný cieľ štúdie ako vytvorenie metodiky na určenie parametrov prietoku plynu v GVK v trojrozmernej formulácii S následným výpočtom lokálnej výmeny tepla v valec valcových valcov a používanie tejto techniky na riešenie praktických problémov redukcie tepelného napätia hlavy a ventilov valcov. V súvislosti s nasledujúcimi úlohami uvedenými v práci: - Vytvorte novú metodiku pre jednorozmerné-trojrozmerné modelovanie tepelného výmeny v výkone motora a prijímacích systémov, pričom sa zohľadní komplexný trojrozmerný prúd plynu v nich v nich Objednávka na získanie zdrojových informácií na špecifikáciu hraničných podmienok výmeny tepla pri výpočte úlohy tepelného výmeny hláv valcov piestov; - vyvinúť metodiku pre nastavenie hraničných podmienok na vstup a výstup kanálu plynového vzduchu na základe riešenia jednorozmerného nestaraného modelu pracovného cyklu multi-valcového motora; - kontrolovať presnosť metodiky s použitím testovacích výpočtov a porovnanie výsledkov získaných s experimentálnymi údajmi a výpočtami podľa techník, ktoré boli predtým známe v strojárstve motorov; päť
7 - Vykonávajú inšpekciu a finalizáciu techniky vykonaním výpočtu experimentálnej štúdie tepelného stavu hláv valcov motora a vykonáva porovnanie experimentálnych a vypočítaných údajov o rozdelení teploty v časti. Druhá kapitola je venovaná vývoju matematického modelu uzavretého pracovného cyklu multifunkčného spaľovacieho motora. Ak chcete implementovať jednorozmernú výpočtovú schému pracovného procesu multifunkčného motora, je zvolená známa charakteristická metóda, ktorá zaručuje vysokú rýchlosť konvergencie a stability procesu výpočtu. Systém plynového vzduchu motora je opísaný ako aerodynamicky prepojená sada jednotlivých prvkov valcov, úsekov prívodu a výstupných kanálov a rúrok, zberateľov, tlmičov, neutralizátorov a rúrok. Procesy aerodynamiky v systémoch uvoľňovania sania sú opísané s použitím rovníc jednej dimenzionálnej dynamiky plynu nepriepustného stlačiteľného plynu: rovnica kontinuity: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x f df dx \u003d 0; F2 \u003d π 4 d; (1) Pohybová rovnica: U T U + U X 1 P4F + + ρ X D2 U 2 U U \u003d 0; f τ \u003d w; (2) 2 0.5ρu Energia Energy Conservation Rovnica: p 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), kde je rýchlosť zvuku; ρ hustoty plynu; Tok rýchlosti U pozdĺž osi x; t- čas; P-tlak; F-koeficient lineárnych strát; D-priemer s potrubím; K \u003d P pomer špecifickej tepelnej kapacity. C v 6.
8 Ako sú stanovené hraničné podmienky (na základe základných rovníc: rozlišovateľnosť, pomer ochrany a hustoty a zvukovej rýchlosti v ne-sadzbickom charaktere prietoku) podmienok na krémy ventilu vo valcoch, ako aj podmienky na vstup a výstup z motor. Matematický model pracovného cyklu Uzavretej motora zahŕňa vypočítané vzťahy opisujúce procesy v oblakoch motora a časti príjmu a výsledkov. Termodynamický proces vo valci je opísaný pomocou techniky vyvinutej v SPBGPU. Program poskytuje možnosť definovať okamžité parametre prietoku plynu vo valciách av prívodných a výstupných systémoch pre rôzne návrhy motora. Všeobecné aspekty aplikácie jednorozmerných matematických modelov metódou charakteristík (uzavreté pracovné teleso) sú zvažované a niektoré výsledky výpočtu zmeny parametrov prietoku plynu vo valcach a v prívode a výsledkoch jedného a viacvalca Motory. Získané výsledky vám umožňujú odhadnúť stupeň dokonalosti organizácie systémov nasávania motora, optimalita fáz distribúcie plynu, možnosti plyn-dynamickej konfigurácie pracovného toku, rovnomernosť jednotlivých valcov atď. Tlaky, teploty a rýchlosť prúdu plynu v prívode a výstupoch do hlavových kanálov valcov s plynovým vzduchom definovanými použitím tejto techniky sa používajú v následných výpočtoch procesov výmeny tepla v týchto dutinách ako hraničných podmienok. Tretia kapitola je venovaná popisu novej numerickej metódy, čo umožňuje realizovať výpočet hraničných podmienok tepelného stavu kanálov plynového vzduchu. Hlavnými etapmi výpočtu sú: jednorozmerná analýza nestacionárneho procesu výmeny nestacionárneho plynu v častiach nasávacieho systému a výroby metódami charakteristík (druhá kapitola), trojrozmerný výpočet toku filtra v prívode a 7
9 absolventských kanálov pomocou konečných prvkov MKE, výpočet lokálnych koeficientov koeficientov tepla pracujúcich tekutín. Výsledky prvého stupňa programu uzavretého cyklu sa používajú ako hraničné podmienky v nasledujúcich štádiách. Ak chcete opísať plyn-dynamické procesy v kanáli, zjednodušená kvasnačná schéma plynného plynu (systém eulerových rovníc) bola vybraná s premenlivou formou oblasti kvôli potrebe zohľadniť pohyb ventilu: R V \u003d 0 RR 1 (v) v \u003d p, komplexná geometrická konfigurácia kanálov, prítomnosť v objeme ventilu, fragment vodiacej rukáv je potrebný 8 ρ. (4) Ako hraničné podmienky, okamžité, spriemerované rýchlosti plynu v priemere plynu v časti vstupnej a výstupnej časti boli nastavené. Tieto rýchlosti, ako aj teploty a tlak v kanáloch, boli nastavené ako výsledok výpočtu pracovného postupu multi-valcového motora. Na výpočet problému dynamického dynamiky plynu bol zvolený spôsob konečného prvku ľadu, ktorý poskytuje vysokú presnosť modelovania v kombinácii s prijateľnými nákladmi na realizáciu výpočtu. Vypočítaný algoritmus ľadu na vyriešenie tohto problému je založený na minimalizácii variácií funkčného, \u200b\u200bzískaného konverziou Eulerových rovníc s použitím metódy Bubnov, galéria: (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) 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 Používanie aktuálneho modelu vypočítanej oblasti. Príklady vypočítaných modelov príjmu a výfuku motora VZ-2108 sú znázornené na obr. 1. -B - a obr. Vstupné a (b) modely (A) VAZ motora VAZ na výpočet výmeny tepla v GVK sa zvolia hromadný dvojzónový model, ktorého hlavné povolenia je oddelenie objemu na regióne non -Voiceic jadro a hraničná vrstva. Na zjednodušenie sa riešenie problémov dynamiky plynu uskutočňuje v kvázi-stacionárnej formulácii, to znamená, že bez zohľadnenia stlačiteľnosti pracovnej tekutiny. Analýza chyby výpočtu ukázala možnosť takéhoto predpokladu s výnimkou krátkodobého úseku času bezprostredne po otvorení medzery ventilu nepresahujúcej 5 7% celkového času cyklu výmenu plynu. Proces výmeny tepla v GVK s otvorenými a uzavretými ventilmi má inú fyzickú povahu (nútená a voľná konvekcia), preto sú opísané v dvoch rôznych technikách. Na uzavretých ventiloch sa metóda používa navrhnutá MSTU, v ktorej sa v tejto časti pracovného cyklu zohľadňujú dva procesy zaťaženia tepla na úkor samotnej voľnej konvekcie a v dôsledku nútenej konvekcie v dôsledku nútenej konvekcie v dôsledku zvyškových vibrácií Stĺpec 9
11 Plyn v kanáli pod vplyvom variability tlaku v zberateľoch multifunkčného motora. S otvorenými ventilmi, proces výmeny tepla podlieha zákonom nútenej konvekcie organizovaný pohyb Pracovného orgánu na výmenu plynu. Výpočet výmeny tepla v tomto prípade znamená dvojstupňový roztok problémovej analýzy lokálnej okamžitej štruktúry prietoku plynu v kanáli a výpočet intenzity výmeny tepla cez hranicu vrstvu vytvorenú na stenách kanálov. Výpočet procesov konvekčnej výmeny tepla v GVK bol postavený podľa modelu výmeny tepla, keď je plochá stena zjednodušená, berúc do úvahy buď lamináru alebo turbulentnú štruktúru hraničnej vrstvy. Kritérium závislé od výmeny tepla boli rafinované na základe výsledkov porovnávania výpočtu a experimentálnych údajov. Konečná forma týchto závislostí je uvedená nižšie: pre turbulentnú hraničnú vrstvu: 0,8 x re 0 nu \u003d PR (6) X pre laminárna hraničná vrstva: NU NU XX αxx \u003d λ (M, PR) \u003d φ RE TX Kτ, (7) Kde: α x miestny koeficient prenosu tepla; NU X, RE X Miestne hodnoty NUSSELT a REYNOLDS čísla; Momentálne číslo PRandtl; M gradientové charakteristiky tokov; F (M, PR) funkcia v závislosti od indikátora gradientu prietoku M a čísla 0,15 Prandtl PR pracujúcej tekutiny PRandtl; K τ \u003d RE D - korekčný faktor. Podľa okamžitých hodnôt tepelných tokov vo vypočítaných miestach tepelne viditeľného povrchu sa uskutočnilo priemerovanie na základe cyklu na báze bližiaceho ventilu. 10
12 Štvrtá kapitola je venovaná opisu experimentálnej štúdie teplotného stavu hlavy valcov s benzínom. Vykonala sa experimentálna štúdia, aby sa overila a objasnila teoretická technika. Úlohou experimentu zahrnula na získanie distribúcie stacionárnych teplôt v tele hlavy valca a porovnanie výsledkov výpočtov s získanými údajmi. Experimentálna práca bola vykonaná na oddelení DVS SPBGPU na testovacom stojanom motorový motor VAZ Valcové prípravky sú vyrobené autorom na Katedre DVS SPBGPU podľa metódy používanej vo výskumnom laboratóriu ZVEZDA OJSC (St. Petersburg). Na meranie stacionárnej distribúcie teploty v hlave sa používa 6 chromel-kupolových termočlánkov inštalovaných pozdĺž povrchov GVK. Merania sa uskutočňovali pomocou rýchlosti, ako aj nakladacích charakteristík pri rôznych konštantných frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa. V dôsledku experimentu sa termočlánok získal počas prevádzky motora cez rýchlosť a vlastnosti zaťaženia. Štúdie teda ukázali, aké sú skutočné teploty v detailoch blokovej hlavy valec DVS. Väčšia pozornosť sa venuje kapitole spracúva experimentálne výsledky a vyhodnotenie chýb. Piata kapitola poskytuje údaje z odhadovaného výskumu, ktorý bol vykonaný s cieľom overiť matematický model prenosu tepla v GVK porovnávaním vypočítaných údajov s výsledkami experimentu. Na obr. 2 predstavuje výsledky modelovania rýchlostného poľa v príjmovej a výfukové kanály motora VZ-2108 pomocou metódy koncového prvku. Získané údaje plne potvrdzujú nemožnosť riešenia tejto úlohy v akejkoľvek inej formulácii, s výnimkou trojrozmerných, 11
13 Keďže ventilová tyč má významný vplyv na výsledky v zodpovednom pásme hlavy valca. Na obr. 3-4 ukazuje príklady výsledkov výpočtu intenzít výmeny tepla v prívodných a výfukových kanáloch. Štúdie ukázali najmä podstatnú nerovnomernú povahu prenosu tepla ako na tvorbe kanálov av azimutálnej súradnici, čo je zjavne vysvetlené podstatnou nerovnomernou štruktúrou plynovej zábavy v kanáli. Konečné oblasti koeficientov prenosu tepla sa použili na ďalšie výpočet teploty hlavy valca. Hraničné podmienky výmeny tepla pozdĺž povrchov spaľovacej komory a chladiacich dutinách boli stanovené pomocou techník vyvinutých v SPBGPU. Výpočet teplôt v hlave valca sa uskutočnil pre prevádzkové režimy ustáleného motora s frekvenciou otáčania kľukového hriadeľa 2500 až 5600 ot / min pozdĺž externých vysokorýchlostných a nákladových charakteristík. Ako systém valcového valca valcového valca je vybraná časť hlavy patriaci do prvého valca. Pri modelovaní tepelného stavu sa metóda konečného prvku používa v trojrozmernej výrobe. Úplný obrázok Tepelné polia pre vypočítaný model sú znázornené na obr. 5. Výsledky štúdie osídlenia sú reprezentované ako zmena teploty v tele hlavy valca na inštalačných miestach termočlánku. Porovnanie údajov o výpočte a experimente ukázali svoju uspokojivú konvergenciu, chyba výpočtu neprekročila 3 4%. 12
14 Outletový kanál, φ \u003d 190 vstupný kanál, φ \u003d 380 φ \u003d 190 φ \u003d 380 Obr.2. Oblasti rýchlosti pracovnej tekutiny v maturitnom a nasávacom kanáli motora VZ-2108 (n \u003d 5600) a (w / m2 K) a (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-Pic. 3. Kričania sa mení v intenzitách výmeny tepla pomocou vonkajších povrchov - promócia kanál -B - príjem kanál. 13
15 α (w / m2 k) na začiatku príjmového kanála v strede prívodného kanála na konci časti sacieho kanála-1 α (w / m2 k) na začiatku konečného kanála v Stred výfukového kanála na konci uhla otáčania prierezu výfukového kanála otáčania otáčania - bttail kanál - výstupný kanál Obr. 4. Krivky sa menia v intenzitách výmeny tepla v závislosti na rohu otáčania kľukového hriadeľa. -ale- -B- Obr. 5. Všeobecný formulár modelu konečného prvku hlavy valcov (A) a vypočítaných teplôt (n \u003d 5600 rpm) (b). štrnásť
16 Závery pre prácu. Podľa výsledkov vykonanej práce možno čerpať tieto hlavné závery: 1. nový jeden dimenzionálny-trojrozmerný model výpočtu komplexných priestorových procesov prietoku tekutiny a výmeny tepla v kanáloch hlavy valca ľubovoľného piestového motora, v porovnaní s predtým navrhovanými metódami a úplnou univerzálnosťou výsledkom. 2. Nové údaje sa získali o vlastnostiach dynamiky plynu a výmene tepla v plynových vzduchových kanáloch, čo potvrdzuje komplexná priestorová nerovnomerná povaha procesov, prakticky vylúčená možnosť modelovania v jednorozmerných a dvojrozmerných variantoch úlohy. 3. Potreba stanoviť hraničné podmienky na výpočet úlohy plynovej dynamiky príjmu a výstupných kanálov sa potvrdzuje na základe riešenia problému nestacionárneho prietoku plynu v potrubiach a viacvalcových kanáloch. Ukazuje sa o možnosť zváženia týchto procesov v jednorozmernej formulácii. Spôsob výpočtu týchto procesov založených na metóde charakteristík sa navrhuje a implementuje. 4. Vykonaná experimentálna štúdia umožnila objasniť vypracované techniky vysporiadania a potvrdilo ich presnosť a presnosť. Porovnanie vypočítaných a nameraných teplôt v deformáciách ukázalo maximálnu chybu výsledkov nepresahujúcich 4%. 5. Navrhovaná urovnanie a experimentálna technika je možné odporučiť na zavedenie motorového priemyslu v podnikoch pri navrhovaní nových a úpravy už existujúceho piestu štvorkolky. pätnásť
17 Na tému sa uverejnili tieto práce: 1. Shabanov A.YU., Mashkur M.A. Vývoj modelu jednorozmernej dynamiky plynu v prívodoch a výfukových systémoch vnútorných spaľovacích motorov // deb. Vo Vines: N1777-B2003 z, 14 s. 2. Shabanov A.YU., Zaitsev A.b., Mashkir M.A. Metóda konečného prvku výpočtu hraničných podmienok tepelného zaťaženia hlavy valcového bloku piestového motora // deb. Vo Vines: N1827-B2004 z 17 s. 3. Shabanov A.YU., Makhmud Mashkir A. Vypočítaná a experimentálna štúdia teploty Stav motora Hlava // Strojárstvo: Vedecká a technická zbierka, označená 100. výročím oceneného pracovníka vedy a techniky Ruská federácia Profesor N.KH. DYACHENKO // P. ed. L. E. MAGIDOVICH. Petrohrad: Vydavateľstvo Polytechnické UN-TA, od Shabanov A.YU., Zaitsev A.b., Mashkir M.A. Nový spôsob výpočtu hraničných podmienok tepelného zaťaženia hlavy valcového bloku piestového motora // inžinierstva, N5 2004, 12 s. 5. Shabanov A.YU., Makhmud Mashkir A. Použitie metódy konečných prvkov pri určovaní hraničných podmienok tepelného stavu hlavy valcov // XXXIII Vedecký týždeň SPBGPU: Materiály Inter-University Vedeckej konferencie. SPB.: Vydavateľstvo z polytechnickej univerzity, 2004, s Mashkir Mahmud A., Shabanov A.YU. Použitie spôsobu charakteristík na štúdium parametrov plynu v plynových vzduchových kanáloch DVS. XXXI SPBGPU Science Week. Časť II. Materiály vedeckej konferencie Interuniversity. SPB: Vydavateľstvo SPBGPU, 2003, s
18 Práca sa uskutočnila na štátnej vzdelávacej inštitúcii vyššieho profesionálneho vzdelávania "St. Petersburg State Polytechnic University", na Katedre vnútorných spaľovacích motorov. Vedecký líder - kandidát na technické vied, docent, spolupracovník Shabanov Aleksandr Yuryvich oficiálnych oponentov - Doktor technických vied, profesor EROFEEV VALENTIN LEONIDOVICH Kandidát na technické vied, Associate Professor Kuznetsov Dmitry Borisovich Vedúci organizácie - GUP "TSNIDI" Ochrana sa bude konať v roku 2005 na Stretnutie dizertačnej rady Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho vzdelávania "St. Petersburg State Polytechnic University" na adrese:, Petrohrad, ul. Polytechnická 29, hlavná budova, AUD .. Dizertačnú prácu možno nájsť v základnej knižnici GOU "SPBGPU". Abstrakt dizertačnej rady Vedecký tajomník dizertačnej rady, doktor technických vied, spolupracovník Khrustalev B.S.
Pre práva rukopisu Bulgakov Nikolai Viktorovich Matematické modelovanie a numerické štúdie turbulentného tepla a hromadného prenosu vo vnútorných spaľovacích motoroch 05.13.18 -Mathematika,
Recenzované oficiálnym súperom Dragomirov Sergey Grigorievič o dizertačnej práci Smolensk Natalia Mikhailovna "Zlepšenie účinnosti motora s zapaľovanie Kvôli používaniu plynového kompozitu
Preskúmanie oficiálneho súpera K.t.n., Kudinov Igor Vasilyevich o dizertačnej práci Supernyak Maxim Igorevich "Vyšetrovanie cyklických procesov tepelnej vodivosti a tepelnej hemogenity v tepelnej vrstve pevnej látky
Laboratórne práce 1. Výpočet kritérií podobnosti pre štúdium procesov prenosu tepla a hmotnosti v kvapalinách. Účelom práce je použitie MS Excel tabuľky v výpočte
Dňa 12. júna 2017 sa spoločný proces konvekcie a tepelnej vodivosti nazýva konvekčná výmena tepla. Prirodzená konvekcia je spôsobená rozdielom v špecifických stupniciach nerovnomerne vyhrievané médium
Odhadovaná experimentálna metóda na určenie prietoku priečnych okien dvojtaktného motora s kľukovou komorou EA Herman, A.A. Balashov, A.G. Kuzmin 48 Power a ekonomické ukazovatele
UDC 621.432 Metódy odhadovania hraničných podmienok pri riešení problému určovania tepelného stavu piestu motora 4 '8,2 / 7,56 gv Lomakin navrhol univerzálny spôsob hodnotenia hraničných podmienok, kedy
Sekcia "Piestové a plynové turbínové motory". Spôsob zvýšenia plnenia valcov vysokorýchlostného motora vnútorného spaľovania D.T.N. prof. FOMIN V.M., K.T.N. RUNSOVSKY K.S., K.T.N. Apelinsky d.v.,
UDC 621.43.016 A.V. Trin, Cand. tehn Veda, A.g. Kosulín, cand. tehn Veda, A.N. Abramenko, Ing. Použitie miestneho zostavy chladenia vzduchového chladenia pre nútené autotraktory dieselové motory
Koeficient prenosu tepla výfukových plynov DVS SUKHONOS R. F., Magistrand Sntu hlava Mazin V. A., Cand. tehn Sciences, Doc. SNTU s distribúciou kombinovaných FCS je dôležité
Niektoré vedecké a metodické činnosti zamestnancov systému DPO v ALTGTU vypočítaná a experimentálna metóda na určenie koeficientu tečúcich výstupných okien dvojtaktného motora s kľučkou
Štátna vesmírna agentúra Ukrajiny State Enterprise "Design Bureau" Southern ". Mk YANGEL "o právach rukopisu Shevchenko Sergey Andreevich UDC 621.646.45 Zlepšenie pneumatického systému
Abstraktná disciplína (tréningový kurz) M2.DV4 Miestny prenos tepla v DVS (šifrovanie a názov disciplíny (školenia)) Súčasný vývoj technológie si vyžaduje rozšírené zavedenie nových
Tepelná vodivosť v nonstantárnom procese Výpočet teploty a tepelných tokov v procese tepelnej vodivosti sa bude pozrieť na príklad vykurovania alebo chladenia tuhých látok, pretože v tuhých látkach
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnej práce Moskalenko Ivan Nikolayevich "Zlepšenie spôsobov profilovania bočného povrchu piestov vnútorných spaľovacích motorov" reprezentované
UDC 621.43.013 E.P. Voropaev, Ing. Modelovanie externého vysokorýchlostného motora Charakteristika Sportbike Suzuki GSX-R750 Úvod Použitie trojrozmerných modelov dynamických plynov v dizajne piestu
94 Zariadenia a technológie UDC 6.436 P. V. Dvororkin St. Petersburg State University of Communications Communication Definícia koeficientu prenosu tepla v stenách spaľovacej komory v súčasnosti neexistuje
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnej práci Chichilanova Ilya Ivanovich, vyrobená na tému "Zlepšenie metód a prostriedkov diagnostikovania dieselové motory»Pre vedecký titul
UDC 60.93.6: 6,43 E. A. Kochetkov, A. S. Kuryvlev Štúdio štúdiu nosenia kavitácie na motoroch z nosenia kavitácie na motoroch vnútorného motora
Laboratórne dielo 4 Štúdium tepla Transfer s voľným pohybom vzduchu úlohy 1. Pre vykonávanie meraní tepelného inžinierstva na určenie koeficientu prenosu tepla horizontálnym (vertikálnym) potrubím
UDC 612.43.013 Pracovné postupy v DVS A.A. Handimailov, Inzh., V.g. Sladký dr. Tehn. Vedy štruktúra toku nabíjania vzduchu v dieselovom valec na prívodu a kompresii takt. Úvod procesu objemu a filmu
UDC 53.56 Analýza rovníc laminárnej hraničnej vrstvy DCC. tehn Sciences, prof. Yesman R. I. Bieloruská národná technická univerzita pri preprave kvapalnej energie v kanáloch a potrubiach
SCHVÁLENIE: LD IN I / - GT L. E. vedecká práca A * ^ 1 lekár biologický! SSOR M.G. Baryshev ^., - * C ^ X "l, 2015. rekreácia vedúcej organizácie na dizertačnej práce Britia Elena Pavlovna
Plán prenosu tepla: 1. Prenos tepla pri voľnom pohybe tekutiny vo veľkom objeme. Transfer tepla pri voľnom pohybe tekutiny v obmedzenom priestore 3. Nútený pohyb tekutiny (plyn).
Prednáška 13 Vypočítané rovnice v procese prenosu tepla Definícia koeficientov prenosu tepla v procesoch bez zmeny súhrnného stavu procesov výmeny chladiacich tepla bez zmeny agregátu
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnej činnosti Nekrasova Svetlana Olegovna "Rozvoj generalizovaného metodiky konštrukcie motora s externým dodávkou tepla s pulzačným potrubím" prezentovaný na ochranu
15.1.2. Konvektívny prenos tepla Pod núteným pohybom tekutiny v potrubiach a kanáloch V tomto prípade je bezrozmerný koeficient prenosu tepla kritéria (číslo) NUSSELT závisí od kritéria Graolshof (
Preskúmanie oficiálneho súpera Tsydipova Baldanjo Tyčievichu na dizertačnej práce Dbayeva Maria je uznávaná "metóda štúdia oscilácie tuhých systémov nainštalovaných na elastickej tyči, na základe
Ruská federácia (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 federálna služba duševného vlastníctva (12) Popis užitočného modelu
Modul. Kvetektívna výmena tepla v jednofázovej médiá Špecifikácia 300 "Technická fyzika" Prednáška 10. Podobnosť a modelovanie procesov konvekčného tepelného výmeny modelovania konvektívnych procesov výmeny tepla
UDC 673 RV Kolomiets (Ukrajina, Dnepropetrovsk, Ústav technickej mechaniky Národnej akadémie vied Ukrajiny a Občianskeho zákonníka Ukrajiny) Konvektívna výmena tepla v aeropontácii sušičky
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnej práce SUBYLYEGA VICTORIA OLEGOVNA " Číselná simulácia Toky plynu v kanáloch technických mikrosystémov ", predložené pre vedec
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnú prácu ALUKOV SERGEY VIKTOROVICH "Vedecké základy inerciálnych plynárenských zariadení z zvýšenej schopnosti zaťaženia", predložené na vedecký titul
Ministerstvo školstva a vedy štátu Ruskej federácie vzdelávacia inštitúcia Vyššie odborné vzdelávanie Samara State Aerospace University menom Academic
Posúdené podľa oficiálneho súpera Pavlenko Alexandra Nikolayevich o dizertencii BAKANOVA MAXIM OLEGOVICH "Vyšetrovanie dynamiky dôkladného procesu tvorby počas tepelného spracovania penového bunkového náboja", prezentované
D "SPBPU A" ROTEYA O "" A IIII I L 1 !! ^ .1899 ... Millofunuki Rusko Federálna štátna autonómna vzdelávacia inštitúcia vyššieho vzdelávania "Petrohradská Polytechnická univerzita
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnej činnosti Lepichin Dmitry Igorevich na tému "Zlepšenie ukazovateľov dieselového motora v prevádzkových podmienkach so zvýšením stability práce palivové zariadenia", Prezentované
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnej práce Kobyakova Yulia Vyacheslavovna o téme: "Kvalitatívna analýza tečenia netkaných materiálov vo fáze organizovania ich výroby s cieľom zvýšiť konkurencieschopnosť, \\ t
Testy sa uskutočnili na motorovom stánku s injekčný motor Vaz-21126. Motor bol nainštalovaný na brzdovom lavičke typu MS-Vsetin, ktorý je vybavený meracím zariadením, ktoré vám umožní ovládať
Elektronický časopis "Technická akustika" http://webceter.ru/~eaa/ejta/ 004, 5 Pskov Polytechnický ústav Rusko, 80680, Pskov, ul. L. Tolstoy, 4, e-mail: [Chránené e-mail] O rýchlosti zvuku
Preskúmanie oficiálneho súpera na dizertačnej práce Egorovej Marina Avinirovna na tému: "Rozvoj metód modelovania, prognózovania a hodnotenia prevádzkových vlastností polymérnych textilných lán
V Speedspace. Táto práca je vlastne zameraná na vytvorenie priemyselného balíka na výpočet tokov riedko plynu na základe riešenia kinetickej rovnice s modelovým integrálnou kolíziou.
Základy teórie výmeny tepla Prednáška 5 Prednáška plánu: 1. Všeobecné koncepty teórie konvekčnej výmeny tepla. Heatthiling s voľným pohybom tekutiny vo veľkom objeme 3. Tepelné čerpadlo s voľným pohybom tekutiny
Implicitná metóda riešenia konjugovaných úloh laminárnej hraničnej vrstvy na plavidlách plánu dotoku: 1 prevádzka prevádzky diferenciálne rovnice tepelnej pohraničnej vrstvy 3 opis riešeného problému 4 riešenie metódy
Metódy na výpočet teploty stavov hlavy prvkov raketovej a vesmírnej technológie počas ich pozemnej prevádzky # 09, september 2014 Kopyt V.S., PUCHKOV V. M. UDK: 621.396 Rusko, MSTU ich.
Zdôrazňuje a skutočná práca nadácií pre zaťaženie s nízkym cyklom, berúc do úvahy prehistória nakladania. V súlade s tým je dôležitá téma výskumu. Vyhodnotenie štruktúry a obsahu práce
Preskúmanie oficiálneho súpera lekára technických vied, profesor Pavlova Pavel Ivanovich na dizertačnej práce Kuznetsova Alexej Nikolaevich na tému: "Vývoj systému aktívneho znižovania hluku
1 Ministerstvo školstva a vedy Ruskej federácie Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania "Vladimir State University
V dizertačnej rade D 212.186.03, FGBO v Štátnej univerzite v Penze, vedec, d.t., profesor voyacheku i.i. 440026, Penza, ul. Červená, 40 recenzií oficiálneho súpera
Tvrdím: Prvý prvotný rektor, prorektor pre vedeckú a inovatívnu prácu federálnej štátnej rozpočtovej vzdelávacej akadémie vzdelávania ^ ^ ^ Sudar University) Igorievič
Kontrola disciplíny a meracie materiály Výkonové jednotky»Otázky na test 1., pre ktoré je motor určený, a aké typy motorov sú nainštalované na domáce autá? 2. Klasifikácia
D.V. Grínok (K. T. N.), M.A. Donchenko (K. T. N., Associate Professor), A.N. Ivanov (absolventský študent), A.L. Perminov (postgraduálny študent) Vývoj metodiky pre výpočet a navrhovanie motorov typu rotačnej nožov s vonkajšou ponorkou
Trojrozmerné modelovanie pracovného toku v letectve rotary-piestový motor Zelentsov a.a., minin v.p. Cyam. P.i. Baranova DEP. 306 "Motory leteckej dopravy" 2018 Účel operácie rotačný piest
Non-erotický model dopravnej dopravy Trophimov AU, Kutsev va, Kocharyan, Krasnodar, pri opise procesu čerpania zemného plynu v MG spravidla sa považujú samostatná hydraulika a výmenné úlohy tepla
UDC 6438 Metóda výpočtu intenzity turbulencie prietoku plynu na výstupe spaľovacej komory plynovej turbínovej motora 007 A v Grigoriev, v a Mitrofanove, O a Rudakov, av Solovyove OJSC Klimov, Petrohrad
Detonácia plynnej zmesi v hrubých rúrkach a slotoch V.N. OHITIN S.I. Klimachkov I.A. State Technical University Moskva. Reklama Bauman Moscow Rusko Gasynamic Parametre
Laboratórna práca 2 Vyšetrovanie prenosu tepla za núteného konvekčného cieľa experimentálna definícia Závislosti koeficientu prenosu tepla z rýchlosti vzduchu v potrubí. Získaný
Prednáška. Difúzne pohraničná vrstva. Rovosti teórie hraničnej vrstvy v prítomnosti hmotnosti prenosu koncepcie hraničnej vrstvy, zváženej v bode 7. a 9. (pre hydrodynamické a tepelné hraničné vrstvy
Výslovný spôsob na riešenie rovníc laminárnej hraničnej vrstvy na laboratóriu laboratóriu 1, plán tried: 1. Účel práce. Metódy na riešenie rovníc hraničnej vrstvy (metodologický materiál) 3. Diferenciál
UDC 621.436 N. D. Chingov, L. L. Milov, N. S. Malatovské metódy na výpočet koordinovaných teplotových polí krytu valca s ventilmi Metóda výpočtu koordinovaných oblastí koordinovaného krytu valcov
# 8, 6. august UDC 533655: 5357 Analytické vzorce pre výpočet tepelných tokov na blokované telesá malého predĺženia vlkov MN, Študent Rusko, 55, Moskva, MSTU NE Ne Bauman, Aerospace Fakulty,
Revízia oficiálneho súpera na dizertačnú prácu SAMOILOVA DENIS YURYVICH "Informačný a merací systém pre zintenzívnenie výroby ropy a stanovenie vodotesných produktov", \\ t
Federálna agentúra pre vzdelávanie Štátna vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania Tichomorie Štátna univerzita Tepelné napätie detaily DVS Metodic
Preskúmanie úradného súpera lekára technických vied, profesora Labunda Boris Vasilyevich na dizertačnej práce Xu Yuna na tému: "Zvýšiť nosnosť zlúčenín prvkov drevených konštrukcií
Preskúmanie oficiálneho súpera Ľvov Yuri Nikolayevich o dizertačnej práci Melnikova Olga Sergejeevna "Diagnostika hlavnej izolácie sily olejom naplnených elektrickým prúdovým transformátorom na štatistické
UDC 536.4 Gorbunov A.D. Dr. Tech. Vedy, prof., DGTU definícia koeficientu prenosu tepla v turbulentnom prietoku v potrubiach a kanáloch Analytická metóda Analytický výpočet koeficientu prenosu tepla
UDC 621.436
Účinok aerodynamickej rezistencie prijímacích a výfukových systémov automobilových motorov na procese výmeny plynov
L.V. Tesári, bp Zhilkin, YU.M. Brodov, N.I. Grigoriev
Papier predstavuje výsledky experimentálnej štúdie vplyvu aerodynamickej odolnosti príjmov a výfukových systémov piestové motory o procese výmeny plynu. Experimenty sa uskutočnili na on-line modeloch single-valcového motora. Opísané sú inštalácie a spôsoby uskutočňovania experimentov. Sú prezentované závislosti od zmeny okamžitej rýchlosti a tlaku prietoku v plynových cestách motora z rohu otáčania kľukového hriadeľa. Údaje sa získali pri rôznych koeficientoch odporu vstupu a výfukových systémov a rôznych frekvencií otáčania kľukového hriadeľa. Na základe získaných údajov boli závery vyrobené z dynamických funkcií procesov výmeny plynu v motore na rôzne podmienky. Ukázalo sa, že použitie hlučného tlmiča vyhladzuje zvlnenie prietoku a mení charakteristiky prietoku.
Kľúčové slová: piestový motor, procesy výmeny plynov, dynamika procesov, rýchlosť pulzácie a prietoku, hlukový tlmič.
Úvod
Mnohé požiadavky sa vykonávajú na príjem a výsledky piestových motorov vnútorného spaľovania, medzi ktorými je hlavným poklesom aerodynamického hluku a minimálnej aerodynamickej rezistencie. Oba tieto indikátory sa určujú pri prepojení konštrukcie filtračného prvku, tlmičených tlmičov a uvoľňovania, katalytických neutralizátorov, prítomnosti nadradeného (kompresora a / alebo turbodúchadla), ako aj konfiguráciu prívodu a výfukových potrubí a charakter toku v nich. Zároveň nie sú prakticky žiadne údaje o vplyve ďalších prvkov prívodu a výfukových systémov (filtre, tlmiče, turbodúchadlo) na dynamike plynu v nich.
Tento článok prezentuje výsledky štúdie o účinku aerodynamickej odolnosti príjmov a výfukových systémov na procesy výmeny plynu vo vzťahu k piestu rozmeru 8,2 / 7.1.
Experimentálne rastliny
a systém zberu údajov
Štúdie o účinku aerodynamickej odolnosti plyn-vzduchových systémov na výmenu plynových procesov v piestových inžinieri sa uskutočnili na simulačnom modeli rozmeru 4.2 / 7.1, poháňaný otáčaním asynchrónny motorFrekvencia otáčania kľukového hriadeľa, ktorá bola nastavená v rozsahu n \u003d 600-3000 min1 s presnosťou ± 0,1%. Experimentálna inštalácia je podrobnejšie opísaná.
Na obr. 1 a 2 zobraziť konfigurácie a geometrické rozmery Príjem a výfukový trakt experimentálnej inštalácie, ako aj umiestnenie inštalácie na meranie okamžitej
hodnosť stredná rýchlosť a tlak prúdenia vzduchu.
Na meranie hodnôt okamžitého tlaku v toku (statickom) v kanáli PC sa pomocou WIKA použil snímač tlaku £ -10, ktorej rýchlosť je nižšia ako 1 ms. Maximálna relatívna priemerná chyba merania merania štvorcového tlaku bola ± 0,25%.
Na určenie okamžitého média v úseku kanála prúdenia vzduchu, termoenemometre konštantnej teploty pôvodného dizajnu, ktorého citlivý prvok, ktorý bol nichrómový závit s priemerom 5 μm a dĺžkou 5 mm. Maximálna relatívna priemerná priemerná chyba merania rýchlosti WX bola ± 2,9%.
Meranie frekvencie otáčania kľukového hriadeľa sa uskutočnilo s použitím tachometrického metra pozostávajúceho z ozubeného disku, ktorý je upevnený kľukový hriadeľa indukčný senzor. Snímač vytvoril pulz napätia pri frekvencii úmerný rýchlosti otáčania hriadeľa. Podľa týchto impulzov bola zaznamenaná frekvencia otáčania, umiestnená poloha kľukového hriadeľa (uhol F) a momentom prechádzajúceho piestu VMT a NMT.
Signály zo všetkých senzorov zadali analóg-to-digitálny konvertor a prenášali do osobného počítača na ďalšie spracovanie.
Pred uskutočnením experimentov sa uskutočnilo statické a dynamické zacielenie meracieho systému vo všeobecnosti, čo vykazovalo rýchlosť potrebnú na štúdium dynamiky dynamiky plynových procesov v prívodných a výfukových systémoch piestových motorov. Celková priemerná priemerná chyba experimentov na účinok aerodynamickej rezistencie plynového vzduchu systémy DVS Procesy výmeny plynu boli ± 3,4%.
Obr. 1. Konfigurácia a geometrické veľkosti nasávacej dráhy experimentálnej inštalácie: 1 - hlava valca; 2-bublačné potrubie; 3 - meracia trubica; 4 - Senzory termámometra na meranie prietoku vzduchu; 5 - Snímače tlaku
Obr. 2. konfigurácia a geometrické rozmery výfukovej dráhy experimentálnej inštalácie: 1 - hlava valcov; 2 - Pracovný plot - prporovnanie potrubia; 3 - Snímače tlaku; 4 - Senzory termometra
Účinok ďalších prvkov na dynamiku plynu v procese prívodu a uvoľňovania sa skúmalo s rôznymi koeficientmi odporového odporu. Odolnosť bola vytvorená pomocou rôznych nasávacích filtrov a uvoľnenia. Ako jeden z nich sa použil štandardný vzduchový automobilový filter s odporovým koeficientom 7,5. Tkanivový filter s rezistenčným koeficientom 32 bol vybraný ako iný filtračný prvok. Rozťažný koeficient bol stanovený experimentálne prostredníctvom statického čistenia v laboratórnych podmienkach. Štúdie sa uskutočnili aj bez filtrov.
Účinok aerodynamickej rezistencie na vstupe
Na obr. 3 a 4 znázorňujú závislosti prietoku vzduchu a tlaku počítača v prívode
le z uhla otáčania kľukového hriadeľa F v rôznych frekvenciách otáčania a pri použití rôznych nasávaných filtrov.
Bolo zistené, že v oboch prípadoch (s tlmičom a bez) pulzáciou tlakových a prietokov vzduchu sú najviac vyjadrené vysokou rýchlosťou otáčania kľukového hriadeľa. Zároveň v prívodnom kanáli s tlmičom hluku maximálna rýchlosť Prietok vzduchu, ako sa má očakávať, menej ako v kanáli bez neho. Najviac
m\u003e x, m / s 100
Otvorenie 1 III 1 1 III 7 1 £ * ^ 3 111
Ventil džieping 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 Otvorenie -Gbepskid-! Ventil A L 1 G 1 1 1 ZATVORENÉ ^
1 HDC. BPCSKNEO Ventil "X 1 1
| | A j __ 1 __ mj y t -1 1 k / \\ _ \\ t / l / l "g) y / / l / l" pc-1 __ v / -
1 1 1 1 1 1 1 | 1 1 ■ ■ 1 1
540 (r. Cyro. P.K .. 720 VMT NMT
Obr. 3. Závislosť rýchlosti vzduchu WX v príjemnom kanáli z uhla otáčania hriadeľa kľukového hriadeľa pri rôznych frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - Štandardný vzduchový filter; 3 - tkaninový filter
Obr. 4. Závislosť tlaku počítača v prívodnom kanáli z uhla otáčania kľukového hriadeľa F pri rôznych frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - Štandardný vzduchový filter; 3 - tkaninový filter
bolo to jasne prejavované vysokými frekvenciami otáčania kľukového hriadeľa.
Po uzavretí nasávacieho ventilu, tlak a rýchlosť prúdenia vzduchu v kanáli za všetkých podmienok sa nečistuje nule a niektoré ich výkyvy sa pozorujú (pozri obr. 3 a 4), ktorý je tiež charakteristický pre uvoľňovanie (pozri nižšie). Zároveň sa inštalácia prívodného šumu tlmivo vedie k zníženiu tlakových pulzovaní a prietokov vzduchu za všetkých podmienok počas príjmu a po uzavretí nasávaného ventilu.
Účinok aerodynamického
odolnosť voči procesu uvoľňovania
Na obr. 5 a 6 znázorňuje závislosť od rýchlosti prietoku vzduchu WX a tlakovým počítačom v zásuvke z uhla otáčania tvaru kľukového hriadeľa na rôznych frekvenciách otáčania a pri použití rôznych uvoľňovacích filtrov.
Štúdie sa uskutočnili pre rôzne frekvencie otáčania kľukového hriadeľa (od 600 do 3000 min1) pri inom pretlaku na uvoľnení PI (od 0,5 do 2,0 barov) bez tichého šumu a ak je prezentovaný.
Bolo zistené, že v obidvoch prípadoch (s tlmičom a bez) pulzácie prietoku vzduchu, najjasnejšie sa prejavuje pri nízkych frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa. V tomto prípade zostávajú hodnoty maximálneho prietoku vzduchu v výfukovom kanáli s tlmičom hluku
spôsobom, rovnako ako bez nej. Po zatvorení výfukového ventilu sa prietok vzduchu v kanáli za všetkých podmienok nestane nulovým a pozorujú sa niektoré fluktuácie otáčok (pozri obr. 5), ktorý je charakteristický pre vstupný proces (pozri vyššie). Zároveň sa inštalácia hlučného tlmiča na uvoľňovanie vedie k výraznému zvýšeniu pulzácií prietoku vzduchu za všetkých podmienok (najmä v RY \u003d 2,0 bar) počas procesu uvoľňovania a po zatvorení výfukového potrubia .
Treba poznamenať opačný účinok aerodynamickej rezistencie na charakteristiky vstupného procesu v motore, kde vzduchový filter Pultácie účinky v prívode a po uzavretí vstupného ventilu boli prítomné, ale boli jasne rýchlejšie ako bez neho. V tomto prípade sa prítomnosť filtra v prívodnom systéme viedla k zníženiu maximálneho prietoku vzduchu a oslabenie dynamiky procesu, ktorý je v súlade s predtým získanými výsledkami v práci.
Zvýšenie aerodynamického odporu výfukový systém To vedie k určitému zvýšeniu maximálneho tlaku v procese uvoľňovania, ako aj posunu píkov pre NMT. V tomto prípade je potrebné poznamenať, že inštalácia tlmiča hluku výstupu vedie k zníženiu pulzácií tlaku prúdu vzduchu za všetkých podmienok počas výrobného procesu a po uzavretí výfukového potrubia.
hy. M / S 118 100 46 16
1 1 až. T «AIA K T 1 Zatvorenie MPSKal ventilu
Otvorenie IPICE |<лапана ^ 1 1 А ікТКГ- ~/М" ^ 1
"" "і | y і ~ ^
540 (P, Grab, P.K.Y. 720 NMT NMT
Obr. 5. Závislosť rýchlosti vzduchu WX vo výstupe z uhla otáčania hriadeľa kľukového hriadeľa pri rôznych frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: A - N \u003d 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 1 1 1 1 L "A 11 1 1 / \\ _ ~ 1." a II 1 1
Otvorenie Yypzkskaya 1 іклапана л7 1 h і _ / 7 / ", g s 1 h zatvorenie bittov G / CGTї ALAN -
c- "1 1 1 1 1 і 1 L L _л / і H / 1 1
540 (p, rakva, pk6. 720
Obr. 6. závislosť tlakového počítača v zásuvke z uhla otáčania kľukového hriadeľa F pri rôznych frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa a rôznych filtračných prvkov: A - N \u003d 1500 min-1; B - 3000 min-1. 1 - bez filtra; 2 - Štandardný vzduchový filter; 3 - tkaninový filter
Na základe spracovania zmien závislostí v prietokovej rýchlosti pre samostatný takt bol relatívna zmena objemu prúdenia vzduchu Q vypočítaná cez výfukový kanál, keď je tlmič. Bolo zistené, že s nízkym pretlakom na uvoľnení (0,1 MPa) je spotreba Q vo výfukovom systéme s tlmičom menšia ako v systéme bez neho. Zároveň, ak pri frekvencii otáčania kľukového hriadeľa 600 min-1 bol tento rozdiel približne 1,5% (ktorý leží v chybách), potom s n \u003d 3000 min4 tento rozdiel dosiahol 23%. Ukázalo sa, že pre vysoký pretlak 0,2 MPa bola pozorovaná opačná tendencia. Objemový prúd vzduchu cez výfukový kanál s tlmičom tlmiča bol väčší ako v systéme bez neho. V rovnakej dobe, pri nízkych frekvenciách otáčania kľukového hriadeľa, bolo prekročené 20% a s n \u003d 3000 min1 - 5%. Podľa autorov môže byť takýto účinok vysvetlený nejakým vyhladzovaním pulzácií prietoku vzduchu v výfukovom systéme v prítomnosti tichého šumu.
Záver
Vedúca štúdia ukázala, že vstupný motor vnútorného spaľovania je významne ovplyvnený aerodynamickou rezistenciou príjmovej dráhy:
Zvýšenie odporu filtračného prvku vyhladzuje dynamiku procesu plnenia, ale zároveň znižuje prietok vzduchu, čo zodpovedá plniacemu koeficientu;
Účinok filtra sa zvyšuje zvyšujúcou sa frekvenciou otáčania kľukového hriadeľa;
Prahová hodnota koeficientu odporu filtra (približne 50-55), po ktorej jeho hodnota nemá vplyv na prietok.
Ukázalo sa, že aerodynamická odolnosť výfukového systému tiež významne ovplyvňuje dynamiku plynu a spotrebného materiálu procesu uvoľňovania:
Zvýšenie hydraulickej odolnosti výfukového systému v piestovom DVS vedie k zvýšeniu pulzácií prietoku vzduchu vo výfukovom kanáli;
S nízkou pretlakom na uvoľnenie v systéme s tichým hlukom, existuje zníženie volumetrického prietoku cez výfukový kanál, zatiaľ čo pri vysokom RY - naopak, zvyšuje sa v porovnaní s výfukovým systémom bez tlmiča.
Získané výsledky sa teda môžu použiť v inžinierskej praxi, aby sa optimálne zvolili charakteristiky vstupných a výstavných tlmičov, ktoré môžu poskytnúť
vplyv na plnenie valca čerstvého náboja (plniaci koeficient) a kvalitu čistenia motora valca z výfukových plynov (zvyšný koeficient plynu) na určitých vysokorýchlostných režimoch práce piestu motora.
Literatúra
1. Draganov, B.H. Výstavba príjmu a výfukových kanálov spaľovacích motorov / B.KH. Draganov, mg Kruglov, V. S. Obukhov. - Kyjev: Navštívte školu. Hlava ED, 1987. -175 p.
2. Vnútorné spaľovacie motory. V 3 kN. KN. 1: Teória pracovných postupov: Štúdie. / V.N. LOU-KANIN, K.A. Morozov, A.S. Khachyan et al.; Ed. V.N. Lukanina. - M.: Vyššie. SHK., 1995. - 368 p.
3. CHAMPRAOZS, B.A. Vnútorné spaľovacie motory: teória, modelovanie a výpočet procesov: štúdie. V kurze "Teória pracovných postupov a modelovanie procesov vo vnútorných spaľovacích motoroch" / B.A. Chaolaoz, M.F. FARAPLATOV, V.V. Clemenv; Ed. Hrad Deat. Veda Ruskej federácie B.A. CHAMPRAZOV. - Chelyabinsk: Suurssu, 2010. -382 p.
4. Moderné prístupy k vytvoreniu dieselových motorov pre osobné automobily a malý pokoj
zovikov / a. BLINOV, P.A. Golubev, yu.e. Dragan et al.; Ed. V. S. Peponova a A. M. Mineyev. - m.: NIC "inžinier", 2000. - 332 p.
5. Experimentálna štúdia plynových dynamických procesov v prívodnom systéme piestového motora / b.p. Zhokkin, L.V. Tesárov, S.A. Korzh, id. Larionov // Engineering. - 2009. - 1. - P. 24-27.
6. Na zmenu dynamiky plynu procesu uvoľňovania v motore piestu v inštalácii tlmiča tlmiča / L.V. Tesári, bp Zhokkin, A.V. Kríž, d.l. Padalak // Bulletin Akadémie vojenských vied. -2011. № 2. - P. 267-270.
7. Pat. 81338 RU, MPK G01 P5 / 12. Tepelná mechanická teplota konštantnej teploty / S.N. Pochov, L.V. Tesári, bp Vilkin. - č. 2008135775/22; Štádium. 09/03/2008; Vypracovať. 03/10/2009, Bul. № 7.
1Tento článok sa zaoberá posúdením účinku rezonátora na plnenie motora. V príklade príkladu bol navrhnutý rezonátor - objem, ktorý sa rovná valec motora. Geometria príjmového traktu spolu so rezonátorom bola importovaná do programu prietoku. Matematická modifikácia bola vykonaná s prihliadnutím na všetky vlastnosti pohybujúceho sa plynu. Ak chcete odhadnúť prietok cez vstupný systém, odhady prietoku v systéme a relatívny tlak vzduchu v štrbine ventilu sa vykonala počítačová simulácia, ktorá vykazovala účinnosť používania dodatočnej kapacity. Hodnotilo sa posúdenie prietoku cez medzeru ventilu, rýchlosť prietoku, prietoku, tlaku a hustoty prietoku pre štandardný, modernizovaný a nasávací systém s rexecom. Z toho súčasne sa zvyšuje hmotnosť prichádzajúceho vzduchu, prietok prietoku sa zníži a hustota vzduchu vstupujúceho do valca sa zvyšuje, čo je priaznivo odráža na výstupných televíznych televízoroch.
vstupný trakt
rezonátor
naplnenie valca
matematický modelovanie
aktualizovaný kanál.
1. JOLOBOV L. A., DYDYKIN A. M. MATEMATICKÉ MODELUJÚCE PROSTRIEDKY PROSTRIEDKY DVS GALLOVÝCH DVS: MONOGRAPH. N.N.: NGSHA, 2007.
2. DYDYSKIN A. M., Zholobov L. A. Gasynamické štúdie DVS Metódy numerického modelovania // traktory a poľnohospodárske stroje. Č. 4. P. 29-31.
3. Pritr D. M., Turkish V. A. Aeromechanika. M.: Oborongiz, 1960.
4. KHAYLOV M. A. Vypočítaná fluktuačná rovnica tlaku v sacom potrubí spaľovacieho motora // tr. Cyam. 1984. Č. 152. P.64.
5. Sonkin V. I. Štúdium prietoku vzduchu cez ventilovú medzeru // tr. USA. 1974. Vydanie 149. Str.21-38.
6. Samsky A. A., Popov YU. P. Rozdielne metódy riešenia problémov dynamiky plynu. M.: Veda, 1980. Str.352.
7. RUDOY B. P. APLIKA NEPOUŽÍVAŤ DYNAMIKU NEZAHRNUTIA: TUTORIÁLNY. UFA: UFA Aviation Institute, 1988. Str.184.
8. Malivanov M.V., Khmelev R. N. Na vývoji matematického a softvéru na výpočet plynových dynamických procesov v DVS: Materiály medzinárodnej vedeckej a praktickej konferencie IX. Vladimir, 2003. P. 213-216.
Veľkosť krútiaceho motora motora je úmerná hmotnosti vzduchu, ktorá je pripisovaná frekvencii otáčania. Zvýšenie plnenia valca benzínového motora, zvýšením príjmovej dráhy povedie k zvýšeniu tlaku konca príjmu, zlepšenie tvorby miešania, zvýšenie technických a ekonomických ukazovateľov prevádzky motora a zníženie v toxicite výfukových plynov.
Základnými požiadavkami na vstupnú dráhu sú zabezpečenie minimálnej odolnosti voči vstupu a rovnomernému rozloženiu horľavej zmesi cez valce motora.
Zabezpečenie minimálnej odolnosti voči vstupu sa môže dosiahnuť elimináciou drsnosti vnútorných stien potrubí, ako aj ostrých zmien v smere prúdenia a eliminovať náhle zúženie a rozšírenia traktu.
Významný vplyv na plnenie valca poskytuje rôzne typy zosilnenia. Najjednoduchším typom nadriadeného je použitie dynamiky prichádzajúceho vzduchu. Veľký objem prijímača čiastočne vytvára rezonančné účinky v špecifickom rozsahu otáčania otáčania, ktorý vedie k zlepšeniu plnenia. V dôsledku toho však majú dynamické nevýhody, napríklad odchýlky v zložení zmesi s rýchlym zmenou zaťaženia. Takmer ideálny tok krútiaceho momentu zaisťuje, že vstupná trubica spína, v ktorej sú napríklad v závislosti od zaťaženia motora, rýchlosť otáčania a polohy škrtiacej klapky:
Dĺžka pulzačného potrubia;
Prepínanie medzi pulzačnými rúrkami rôznych dĺžok alebo priemeru;
- selektívne odstavenie samostatného potrubia jedného valca v prítomnosti veľkého množstva z nich;
- Zapnutie hlasitosti prijímača.
V rezonancii Superior s valcovou skupinou s rovnakým intervalom blikáne pripojte krátke rúrky na rezonančný prijímač, ktorý je pripojený cez rezonančné rúrky s atmosférou alebo so zberným prijímačom pôsobiacim ako rezonátor Gölmgolts. Je to sférická nádoba s otvoreným krkom. Vzduch v krku je oscilujúcou hmotnosťou a objem vzduchu v nádobe hrá úlohu elastického prvku. Samozrejme, takéto oddelenie je pravdivé len približne, pretože niektoré z vzduchu v dutine má inerciálnu rezistenciu. Avšak, s dostatočne veľkou hodnotou oblasti otvorenia do oblasti prierezu dutiny, je presnosť takejto aproximácie pomerne uspokojivá. Hlavná časť kinetickej oscilácie energie je koncentrovaná v krku rezonátora, kde oscillatory rýchlosť častíc vzduchu má najväčšiu hodnotu.
Rezonátor prívodu je vytvorený medzi škrtiacou klapkou a valcom. Začína konať, keď je škrtiaca klapka dostatočne pokrytá tak, aby jeho hydraulická odolnosť bola porovnateľná s odolnosťou rezonátora kanála. Keď sa piest pohybuje nadol, horľavostná zmes vstupuje do valca motora nielen z škrtiacej klapky, ale aj z nádrže. S poklesom vákua sa rezonátor začne nasávať horľaviacu zmes. Tým sa sleduje rovnaká časť a pomerne veľké, reverzné vyhadzovanie.
Článok analyzuje pohyb prietoku v prívodnom kanáli 4-mŕtvicového benzínového motora pri menovitom frekvencii otáčania kľukového hriadeľa na príklade motora VZ-2108 pri otáčaní otáčania kľukového hriadeľa n \u003d 5600min-1.
Táto výskumná úloha bola vyriešená matematickým spôsobom pomocou softvérového balíka pre modelovanie plynových hydraulických procesov. Simulácia sa uskutočnila pomocou softvérového balíka FlowVision. Na tento účel sa získala a dovážaná geometria (pod geometriou je chápaná vo vnútorných objemoch motora - prívod a výfukové potrubia, atrigácia valca) pomocou rôznych štandardných formátov súborov. To umožňuje SAPR solidworks vytvoriť oblasť osídlenia.
V oblasti výpočtu sa rozumie ako objem, v ktorom sú rovnice matematického modelu a hranicu objemu, na ktorom sú určené hraničné podmienky, potom udržiavať získanú geometriu vo formáte podporovanom prietokom a používajú ho pri vytváraní a Nová vypočítaná možnosť.
Táto úloha použila ASCII, binárny formát, v rozšírení STL, typ stereolithographyformat s uhlovou toleranciou 4,0 stupňov a odchýlkou \u200b\u200b0,025 m, aby sa zlepšila presnosť výsledkov výsledného modelovania.
Po obdržaní trojrozmerného modelu oblasti osídlenia je nastavený matematický model (súbor zákonov zmien vo fyzických parametroch plynu pre tento problém).
V tomto prípade sa v podstate podzývateľný prietok plynu uskutočňuje na malých číslach Reynolds, ktorý je opísaný systémom turbulentného toku plne stlačiteľného plynu s použitím štandardu K-E Turbulencie modelu. Tento matematický model je opísaný systémom pozostávajúcim zo siedmich rovníc: Dva námorné - Stokes rovnice, rovnice kontinuity, energie, stavu ideálneho plynu, prenosu hmoty a rovnica pre kinetickú energiu turbulentných vlniek.
(2)
Energetická rovnica (kompletná entalpia)
Rovnica stavu ideálneho plynu:
Turbulentné komponenty sú spojené so zostávajúcimi premennými cez turbulentnú viskozitnú hodnotu, ktorá sa vypočíta v súlade so štandardným modelom K-ε Turbulencie.
Roviny pre K a ε
turbulentná viskozita:
konštanty, parametre a zdroje:
(9)
(10)
σk \u003d 1; σε \u003d 1,3; CO \u003d 0,09; Cε1 \u003d 1,44; Cε2 \u003d 1.92
Pracovná látka v procese vstupu je vzduch, v tomto prípade, ktorá je považovaná za dokonalý plyn. Počiatočné hodnoty parametrov sú nastavené pre celú oblasť osídlenia: teplota, koncentrácia, tlak a rýchlosť. Pre tlak a teplotu sú počiatočné parametre rovnaké ako odkaz. Rýchlosť vnútri vypočítaného regiónu v smeroch X, Y, Z je nula. Variabilná teplota a tlak v priemene sú relatívne hodnoty relatívne hodnoty, ktorých absolútne hodnoty sú vypočítané vzorcom:
fA \u003d F + FREF, (11)
tam, kde FA je absolútna hodnota premennej, F je vypočítaná relatívna hodnota premennej, FREF - referenčná hodnota.
Pre každý z vypočítaných povrchov sú špecifikované hraničné podmienky. Za hraničných podmienok je potrebné pochopiť kombináciu rovníc a zákonov, ktoré sú charakteristické pre povrchy vypočítanej geometrie. Hraničné podmienky sú potrebné na určenie interakcie oblasti osídlenia a matematického modelu. Na stránke pre každý povrch označuje špecifický typ hraničného stavu. Typ hraničného stavu je nainštalovaný na vstupnom vstupnom kanáli Windows bez vstupu. Zostávajúce prvky - viazané na stenu, ktorá nenechá a neprenášajú vypočítané parametre aktuálnej oblasti. Okrem všetkých vyššie uvedených hraničných podmienok je potrebné zohľadniť hraničné podmienky na pohyblivé prvky zahrnuté vo vybranom matematickom modeli.
Pohyblivé časti zahŕňajú vstupný a výfukový ventil, piest. Na hranice pohyblivých prvkov určujeme typ hraničného stavu steny.
Pre každý z pohyblivých orgánov je stanovený zákon pohybu. Zmena sadzby piestu je určená vzorcom. Na stanovenie zákonov pohybu ventilu sa krivky ventilu odstránili v 0,50 s presnosťou 0,001 mm. Potom sa vypočítala rýchlosť a zrýchlenie pohybu ventilu. Získané údaje sa konvertujú na dynamické knižnice (časová rýchlosť).
Ďalšou fázou simulačného procesu je generácia výpočtovej siete. FlowVision využíva lokálne adaptívnu výpočtovú sieť. Spočiatku sa vytvorí počiatočná výpočtová mriežka, a potom sú špecifikované kritériá pre mletie mriežky, podľa ktorej prietokom rozbije bunky počiatočnej mriežky do požadovaného stupňa. Adaptácia sa vykonáva v objemových kanáloch kanálov a steny valcov. V miestach s možnou maximálnou rýchlosťou je vytvorená adaptácia dodatočným brúsením výpočtovej mriežky. Obj. Brúsenie sa uskutočnilo až 2 úrovne v spaľovacej komore a až 5 úrovní v štrbinách ventilov pozdĺž stien valca, prispôsobenie sa dosiahlo až 1 úroveň. To je potrebné zvýšiť krok časovej integrácie s implicitnou metódou výpočtu. Je to spôsobené tým, že časový krok je definovaný ako pomer veľkosti buniek na maximálnu rýchlosť v ňom.
Pred začatím výpočtu vytvorenej voľby musíte zadať parametre numerického modelovania. Zároveň je čas pokračovať v výpočte rovný jednému plnému cyklu prevádzky motora, 7200 pk., Počet iterácií a frekvenciu uloženia týchto možností výpočtu. Pre následné spracovanie sú zachované určité stupne výpočtu. Nastavte čas a možnosti procesu výpočtu. Táto úloha vyžaduje nastavenie časového kroku - spôsob výberu: implicitná schéma s maximálnym krokom 5E-004C, explicitný počet CFL - 1. To znamená, že časový krok určuje samotný program v závislosti od konvergencie tlakových rovníc sám.
Postprocesor je nakonfigurovaný a parametre vizualizácie výsledkov sa zaujímajú. Simulácia vám umožňuje získať požadované vrstvy vizualizácie po ukončení hlavného výpočtu, na základe výpočtových stupňov zostali s určitou frekvenciou. Okrem toho, postprocesor vám umožňuje prenášať výsledné číselné hodnoty parametrov procesu podľa štúdia vo forme informačného súboru do externých editorov elektronickej tabuľky a získať časovú závislosť takýchto parametrov ako rýchlosť, spotreba, tlak , atď.
Obrázok 1 zobrazuje inštaláciu prijímača na vstupnom kanáli DVS. Objem prijímača sa rovná objemu jedného valca motora. Prijímač je nastavený čo najbližšie k vstupnému kanálu.
|
|
|
Obr. 1. Aktualizované s oblasťou vyrovnania prijímača v Cadsolidworks |
Vlastná frekvencia helmholtz rezonátora je:
(12)
kde F je frekvencia, Hz; CO - Rýchlosť zvuku vo vzduchu (340 m / s); Prierez S - otvor, M2; L je dĺžka potrubia, m; V je objem rezonátora, m3.
Pre náš príklad máme nasledujúce hodnoty:
d \u003d 0,032 m, s \u003d 0,00080384 m2, v \u003d 0,000422267 m3, l \u003d 0,04 m.
Po výpočte F \u003d 374 Hz, ktorý zodpovedá rýchlosti otáčania kľukov n \u003d 5600min-1.
Po nastavení vypočítanej možnosti a po nastavení parametrov numerickej simulácie sa získali nasledujúce údaje: prietoková rýchlosť, rýchlosť, hustota, tlak, teplota prúdenia plynu v prívodnom kanáli intenzity otáčania kľukového hriadeľa.
Z uvedeného grafu (obr. 2), pokiaľ ide o prietok prietoku v štrbine ventilu, je zrejmé, že aktualizovaný kanál s prijímačom má maximálny spotrebný materiál. Hodnota spotreby je vyššia ako 200 g / s. Zvýšenie sa pozorovalo pre 60 g.p.k.v.
Od otvoru vstupného ventilu (348 g.k.v.) prietoková rýchlosť (obr. 3) začne rásť od 0 do 170 m / s (pri modernizovanom kanáli sacieho kanála 210 m / s, s prijímačmi -190m / s) v intervale Až 440-450 GKV V kanáli s prijímačom je hodnota rýchlosti vyššia ako v štandarde približne 20 m / s počnúc 430-440. P.K.V. Číselná hodnota kanála v kanáli s prijímačom je významne viac ako modernizovaný vstupný kanál, počas otvoru vstupného ventilu. Ďalej existuje významné zníženie prietoku, až k uzavretiu vstupného ventilu.
|
|
|
|
Obr. 2. Spotreba prietoku plynu v štrbine ventilu pre kanály štandardného, \u200b\u200baktualizovaného a prijímača pri n \u003d 5600 min-1: 1 - štandard, 2 - aktualizované, 3 - aktualizované s prijímačom |
Obr. 3. Prietok prietoku v štrbine ventilu pre kanály štandardného, \u200b\u200bmodernizovaného a prijímača na n \u003d 5600 min-1: 1 - štandard, 2 - aktualizované, 3 - aktualizované s prijímačom |
Z relatívnych tlakových grafov (obr. 4) (atmosférický tlak, p \u003d 101000 PA je prijatý na nulu), z toho vyplýva, že hodnota tlaku v modernizovanom kanáli je vyššia ako v norme, o 20 kPa pri 460-480 gp. KV (spojené s veľkou hodnotou prietoku). Od 520 g.k.v. Hodnota tlaku je zarovnaná, ktorá sa nedá povedať o kanáli s prijímačom. Hodnota tlaku je vyššia ako v norme, o 25 kPa, počnúc 420-440 gp.k.v. až do uzavretia vstupného ventilu.
|
|
|
|
Obr. 4. Prietokový tlak v štandardnom, aktualizácii a kanál s prijímačom pri N \u003d 5600 min-1 (1 - štandardný kanál, 2 - aktualizovaný kanál, 3 - aktualizovaný kanál s prijímačom) |
Obr. 5. Hustota prietoku v štandardnom, aktualizácii a kanáli s prijímačom pri n \u003d 5600 min-1 (1 - štandardný kanál, 2 - aktualizovaný kanál, 3 - aktualizovaný kanál s prijímačom) |
Hustota prietoku v oblasti medzery ventilu je znázornená na obr. päť.
V aktualizácii kanála s prijímačom je hodnota hustoty nižšia ako 0,2 kg / m3 od 440 g.k.v. V porovnaní so štandardným kanálom. To je spojené s vysokým tlakom a prietokom plynu.
Z analýzy grafov môžete nakresliť nasledujúci záver: Kanál vylepšenej formy poskytuje lepšie plnenie valca s čerstvým nábojom v dôsledku zníženia hydraulickej odolnosti vstupného kanála. S zvýšením rýchlosti piestu v čase otvárania vstupného ventilu, tvar kanála významne neovplyvňuje rýchlosť, hustotu a tlak vo vnútri sacieho kanálu, je vysvetlený tým, že počas tohto obdobia sú indikátory vstupných procesov hlavne V závislosti od rýchlosti piestu a štrbiny ventilu (iba tvar kanála sa zmenil v tomto výpočte), ale všetko sa dramaticky zmení v čase spomalenia pohybu piestu. Nabíjanie v štandardnom kanáli je menej inertný a silnejší "úsek" pozdĺž dĺžky kanála, ktorý v agregáte poskytuje menšie plnenie valca v čase zníženia rýchlosti pohybu piestu. Až do uzavretia ventilu tečie proces v rámci denominátora už získaného prietoku (piest poskytuje počiatočný prietok objemu vyrovnávacej pamäte, s poklesom rýchlosti piestu, zotrvačnej zložky prietoku plynu má významnú úlohu pri plnení. Potvrdzujú to vyššie indikátory, tlak.
V prívodnom kanáli s prijímačom, vďaka dodatočným nábojom a rezonančným javom, vo valci DVS je významne veľká hmotnosť zmesi plynov, ktorá poskytuje vyššie technické ukazovatele prevádzky DVS. Zvýšenie rastu na konci vstupu bude mať významný vplyv na zvýšenie technického a ekonomického a environmentálneho správania práce DVS.
Recenzenti:
Získal Alexander Nikolavich, Doktor technickej univerzity, profesora katedry tepelných motorov a energetických zariadení Vladimirskej univerzity Ministerstva školstva a vedy, Vladimir.
Kulchitsky Aleksey Ramovič, D.N., profesor, zástupca hlavného dizajnéra LLC VMTZ, Vladimir.
Bibliografická referencia
Jolobov L. A., Suvorov E. A., Vasilyev I. S. Vplyv dodatočnej kapacity vo vstupnom systéme na vyplnenie DVS // Moderné problémy vedy a vzdelávania. - 2013. - № 1;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id\u003d8270 (dátum manipulácie: 25.11.2019). Prinesieme do vašej pozornosti časopisy publikovanie vo vydavateľstve "Akadémia prírodných vied"
Súčasne, vývoj devastujúcich výfukových systémov, systémov vyvinuté, konvenčne označované ako "tlmiče", ale navrhnuté nie tak veľa na zníženie úrovne hluku prevádzkového motora, koľko zmeniť svoje výkonové charakteristiky (výkon motora, alebo jeho krútiaci moment). Zároveň, úloha šitia šumu išla do druhého plánu, takéto zariadenia sa neznižujú a nemôžu výrazne znížiť výfukový hluk motora a často ho zlepšujú.
Práca takýchto zariadení je založená na rezonančných procesoch v rámci samotných "tlmiče", ktoré majú, rovnako ako akékoľvek duté telo s vlastnosťami rezonátora GAMOLTS. Vďaka vnútornej rezonancie výfukového systému sú dva paralelné problémy riešené naraz: Čistenie valca sa zlepšuje zo zvyškov horľavej zmesi v predchádzajúcom takt, a plnenie valca je čerstvou časťou horľavého Zmes na nasledujúci stlačový takt.
Zlepšenie čistenia valca je spôsobené tým, že plynový pilier v postgraduálne potrubie, ktorý skóroval určitú rýchlosť počas produkcie plynov v predchádzajúcom takt, v dôsledku zotrvačnosti, ako je piest v čerpadle, pokračuje v cican Zvyšky plynov z valca, a to aj po tlaku valca s tlakom v postgraduálnom potrubí. Zároveň sa vyskytne ďalší nepriamy účinok: vďaka tomuto dodatočnému menšiemu čerpaniu, tlak v valcovi sa zníži, čo priaznivo ovplyvňuje nasledujúci takt na prečistenie - vo valci, ktorý spadne trochu viac ako čerstvo horľavostnej zmesi, než by sa mohla dostať, Tlak valca sa rovná atmosféru.
Okrem toho, reverzná vlna výfuku, odrážajúca sa z zmätku (zadný kužeľ výfukového systému) alebo zmesi (plyn-dynamická membrána) inštalovaná v dutine tlmiča, v ktorom sa vracia späť do výfukového okna valca Zatvorenie, dodatočne "RAMPLING" Zmes čerstvého paliva vo valci, ešte viac zvyšuje jeho plnenie.
Tu musíte jasne pochopiť, že nie je o recipročnom pohybe plynov v výfukovom systéme, ale o vlnovom oscilačnom procese v samotnom plyne. Plyn sa pohybuje len v jednom smere - z výfukového okna valca v smere výstupu na výstupe výfukového systému, najprv s ostrými jestermi, ktorých frekvencia je rovná obratu vozidla, potom postupne amplitúdu týchto Jolts sa znižuje, v limite, ktorý sa mení na jednotný pohyb lamináru. A "Tam a tu" Tlakové vlny chodia, ktorých povaha je veľmi podobná akustickým vlnám vo vzduchu. A rýchlosť týchto vibrácií tlaku je blízko rýchlosti zvuku v plyne, pričom sa zohľadní jeho vlastnosti - primárne hustota a teplota. Samozrejme, táto rýchlosť je trochu odlišná od známej hodnoty rýchlosti zvuku vo vzduchu za normálnych podmienok rovných približne 330 m / s.
Prísne povedané, procesy prúdiace v výfukových systémoch DSV nie sú celkom správne nazývané čisté akustické. Skôr dodržiavajú zákony, ktoré sa používajú na opis šokových vĺn, aj keď slabí. A toto už nie je štandardný plyn a termodynamiku, ktorá je jasne naskladaná v rámci izotermických a adiabatických procesov opísaných zákonmi a rovnicami Boylyy, Mariotta, Klapairerona a ďalších.
Naraz som na túto myšlienku niekoľko prípadov, svedka, o ktorej som sám som bol. Essence z nich je nasledovná: rezonancia kalún vysokorýchlostných a pretekárskych motorov (AVIA, COUT, AUTO AUTO), PRACUJÚCE PRVÉHO ROZHODNUTIA, V KTORÉHO NIEKOĽKOSTI MOTORY NIEKTORÉHO ZNEČISTENÍM až 40 000-45.000 RPM, a dokonca vyššie, Začnú "plachtenie" - sú doslova v očiach meniť tvar, "určenie", ako keby neboli vyrobené z hliníka, ale z plastelínu, a dokonca aj večeru! A to sa deje na rezonančnom vrchole "Twin". Je však známe, že teplota výfukových plynov na výstupe z výfukového okna nepresahuje 600-650 ° C, zatiaľ čo teplota topenia čistého hliníka je o niečo vyššia - asi 660 ° C a jeho zliatiny a ďalšie. Zároveň (hlavná vec!), Nie je to výfuková megafónová trubica, susediaca priamo s výfukovým oknom, je častejšie roztavený a deformovaný, kde by sa zdalo najvyššiu teplotu, a najhoršie teplotné podmienky, ale oblasť reverzný kužeľ zmätený, ku ktorým výfukový plyn dosahuje s oveľa menšou teplotou, ktorá klesá v dôsledku jeho expanzie vo vnútri výfukového systému (pamätať na základné zákony dynamiky plynu), a okrem toho, že táto časť tlmiča plynu je zvyčajne vyfúknutá incidentom prietok vzduchu, tj Dodatočne ochladené.
Dlho som nemohol pochopiť a vysvetliť tento fenomén. Všetko spadlo do miesta, keď som náhodou zasiahol knihu, v ktorej boli opísané procesy šokových vĺn. Tam je taká špeciálna časť dynamiky plynu, ktorej kurz je čítaný len na špeciálne kohútiky niektorých univerzít, ktoré pripravujú výbušné techniky. Niečo podobné sa deje (a študuje) v letectve, kde pred polstoročím pred polstoročím, na svitaní nadzvaných letov, sa tiež stretli s niektorými nevysvetliteľnými faktami zničenia dizajnu lietadla v čase supersonického prechodu.
Dohľad dynamický plyn zahŕňa metódy na zvýšenie hustoty nabíjania na prívode použitím:
· Kinetická energia vzduchu pohybujúceho sa na prijímajúcom zariadení, v ktorej sa konvertuje na potenciálny tlak tlaku pri brzdení prúdu - vysokorýchlostný dohľad;
· Procesy vĺn v prípojných potrubiach -.
V termodynamickom cykle motora bez posilnenia začiatku procesu kompresie dochádza pri tlaku p. \\ t 0 (rovnaké atmosféry). V termodynamickom cykle piestu s plynovým dynamickým dozorom, začiatok procesu kompresie dochádza pri tlaku p K. v dôsledku zvýšenia tlaku pracovnej tekutiny mimo valca p. \\ t 0 p K.. Je to spôsobené transformáciou kinetickej energie a energii vlnových procesov mimo valca do potenciálnej energie tlaku.
Jedným z energetických zdrojov na zvýšenie tlaku na začiatku kompresie môže byť energia incidentového prietoku vzduchu, ktorá sa koná, keď lietadlo, auto atď. Znamená. V súlade s tým, pridanie v týchto prípadoch sa nazýva vysokorýchlostná.
Vysokorýchlostný dohľad Na základe aerodynamických vzorov transformácie vysokorýchlostného prúdu vzduchu v statickom tlaku. Konštrukčne je realizovaný ako dýza vzduchu difuzéra, ktorej cieľom je vlečenie prúdenia vzduchu, keď sa vozidlo pohybuje. Teoreticky zvýši tlak δ p K.=p K. - p. \\ t 0 závisí od rýchlosti c. H a hustota ρ 0 incident (pohyblivý) prúdenie vzduchu
Vysokorýchlostný dohľad nájde použitie hlavne na lietadlá s piestovými motormi a športovými vozidlami, kde rýchlosť rýchlosti sú viac ako 200 km / h (56 m / s).
Nasledujúce odrody dynamického dohľadu nad motormi sú založené na používaní inerciálnych a vlnových procesov v systéme vstupu motora.
Inerciálne alebo dynamické zníženie prebieha pri relatívne vysokej rýchlosti pohybujúceho sa čerstvého náboja v potrubí c. Tr. V tomto prípade trvá rovnica (2.1)
kde ξ T je koeficient, ktorý berie do úvahy odolnosť voči pohybu plynu v dĺžke a miestne.
Reálna rýchlosť c. Plynový prietok plynu v prívodných potrubiach, aby sa zabránilo zvýšeným aerodynamickým stratám a zhoršením plnenia valcov s čerstvým nábojom, by nemali prekročiť 30 ... 50 m / s.
Frekvencia procesov vo valci piestových motorov je príčinou oscilačných dynamických javov v cestách plynového vzduchu. Tieto javy môžu byť použité na podstatné zlepšenie hlavných ukazovateľov motorov (liter a hospodárnosť.
Inerciálne procesy sú vždy sprevádzané vlnovými procesmi (fluktuácia v tlaku), ktoré vyplývajú z periodického otvoru a zatvárania vstupných ventilov systému výmeny plynov, ako aj priechodného pohybu piestov.
V počiatočnom štádiu vstupu do vstupnej trysky pred ventilom sa vytvorí vákuum a zodpovedajúca vlna liatia, dosahuje opačný koniec individuálneho prívodného potrubia, odráža kompresnú vlnu. Výberom dĺžky a priechodu jednotlivého potrubia môžete príchod tejto vlny do valca v najpriaznivejšej moment pred zatvorením ventilu, ktorý výrazne zvýši plniaci faktor, a preto krútiaci moment M. Motora.
Na obr. 2.1. Zobrazí sa diagram naladeného sacieho systému. Prostredníctvom prípojného potrubia, obchádzanie škrtiacej klapky vstupuje do prijímacieho prijímača a vstupné potrubia nakonfigurovanej dĺžky ku každému zo štyroch valcov.
V praxi sa tento fenomén používa v cudzoroch (obr. 2.2), ako aj domáce motory pre osobné automobily s nakonfigurovanými individuálnymi prípojovými potrubiami (napríklad motormi ZMZ), ako aj na 2H8,5 / 11 dysperse a Stacionárny elektrický generátor s jedným nakonfigurovaným potrubím na dvoch valcoch.
Najväčšia účinnosť dynamického dohľadu plynu sa uskutočňuje s dlhými jednotlivými potrubiami. Zálohový tlak závisí od koordinácie frekvencie otáčania motora n., potrubné dĺžky L. Tr a rohy
ohýbanie uzáveru nasávacieho ventilu (orgán) φ A.. Tieto parametre sú súvisiace závislosť
kde je lokálna rýchlosť zvuku; k. \u003d 1,4 - adiabatický index; R. \u003d 0,287 kJ / (kg ∙ krupobitie.); T. - priemerná teplota plynu počas obdobia tlaku.
Vlnové a inerciálne procesy môžu poskytnúť výrazný nárast nabíjania vo valci pri veľkom objavoch ventilov alebo vo forme rastúceho dobíjania pri kompresii takt. Implementácia účinného dynamického dohľadu plynu je možná len pre úzky rozsah frekvencie otáčania motora. Kombinácia fáz distribúcie plynu a dĺžky sacieho potrubia musí poskytnúť najväčší plniaci koeficient. Takýto výber parametrov sa nazýva nastavenie vstupného systému.To vám umožní zvýšiť výkon motora o 25 ... 30%. Ak chcete zachovať účinnosť dynamického dohľadu plynu v širšom rozsahu rýchlosti otáčania kľukového hriadeľa, môžu sa použiť rôzne metódy, najmä:
· Použitie potrubia s premennou dĺžkou l. TR (napríklad teleskopický);
· Prepínanie z krátkeho potrubia na dlhú dobu;
· Automatická regulácia fáz distribúcie plynu atď.
Použitie dynamického dohľadu plynu pre zvýšenie motora je však spojené s určitými problémami. Po prvé, nie je vždy možné racionálne dodržiavať dostatočne rozšírené prípojné potrubia. Je obzvlášť ťažké urobiť pre motory s nízkou rýchlosťou, pretože s poklesom rýchlosti otáčania sa zvyšuje dĺžka upravených plynovodov. Po druhé, geometria pevných potrubí dodáva dynamické nastavenie len v niektorých, pomerne určitý rozsah režimu rýchlosti.
Aby sa zabezpečil účinok v širokom rozsahu, pri pohybe z jedného stupňa do druhého sa používa hladké alebo krokové nastavenie dĺžky nakonfigurovanej dráhy. Regulácia kroku pomocou špeciálnych ventilov alebo rotačných klapiek sa považuje za spoľahlivejšie a úspešne používané v automobilových motoroch mnohých zahraničných firiem. Najčastejšie používajte ovládanie s prepínaním na dve prispôsobené dĺžky potrubia (obr. 2.3).
V polohe uzavretej klapky sa zodpovedajúci režim až do 4000 min -1, prívod vzduchu z prívodu prijímačov systému vykonáva pozdĺž dlhej cesty (pozri obr. 2.3). V dôsledku toho (v porovnaní so základnou verziou motora bez dozorného dynamického plynu), prúd krivky krútiaceho momentu sa zlepšuje na externej rýchlosti charakteristike (pri niektorých frekvenciách od 2500 do 3500 min -1, krútiaci moment sa zvyšuje v priemere o 10 ° ... 12%). S rastúcou rýchlosťou otáčania n\u003e 4000 min -1 podávacích prepínačov na krátku cestu a to umožňuje zvýšiť výkon N E. o nominálnom režime o 10%.
Existujú aj komplexnejšie všetky životné systémy. Napríklad návrhy s potrubím pokrývajúcim valcový prijímač s rotačným bubnom s oknami pre správy s potrubím (obr. 2.4). Keď sa valcový prijímač otáča, dĺžka potrubia sa zvýši a naopak, pri otáčaní v smere hodinových ručičiek, znižuje. Implementácia týchto metód však výrazne komplikuje konštrukciu motora a znižuje jeho spoľahlivosť.
V motoroch s viacerými valcami s konvenčnými potrubiami sa zníži účinnosť dynamického dohľadu plynu, čo je spôsobené vzájomným vplyvom sacích procesov v rôznych valcoch. V automobilových motoroch, sacích systémoch "Nastavte" zvyčajne na maximálnom režime krútiaceho momentu zvýšiť jeho zásoby.
Účinok plyn-dynamického nadriadeného môže byť tiež získaný zodpovedajúcim "nastavením" výfukového systému. Táto metóda nájde použitie na dvojtaktných motoroch.
Určiť dĺžku L. TR a vnútorný priemer d. (alebo priechodná časť) nastaviteľného potrubia Je potrebné vykonať výpočty použitím numerických metód dynamiky plynu opisujúceho nestacionárny prietok spolu s výpočtom pracovného postupu vo valci. Kritériom je zvýšenie moci, \\ t
moment alebo zníženie špecifickej spotreby paliva. Tieto výpočty sú veľmi zložité. Metódy jednoduchšieho definovania L. tri d. Na základe výsledkov experimentálnych štúdií.
V dôsledku spracovania veľkého počtu experimentálnych údajov na výber vnútorného priemeru d. Nastaviteľný plynovod je navrhnutý takto:
kde (μ. F. Y) Max je najefektívnejšou plochou slotu vstupného ventilu. Dĺžka L. Trifle potrubia môže byť určený vzorcom:
Všimnite si, že použitie rozvetvených vyladených systémov, ako je spoločné potrubia - prijímač - jednotlivé rúry ukázalo ako veľmi účinné v kombinácii s turbodúchadlom.
