Gasdynamiska processer i fartyg intern cirkulation. Mashkur Mahmoud a. Matematisk modell av gasdynamik och värmeväxlingsprocesser i intag och avgassystem av fro. Gasdynamik och utgiftsegenskaper för processen med utmatning av kolvmotorn för förbränning med

Parallellt utvecklade utvecklingen av de förödande avgassystemen, de system som konventionellt kallades "ljuddämpare", men utformade inte så mycket för att minska brusnivån på manövermotorn, hur mycket att ändra dess kraftegenskaper (motorkraft eller dess vridmoment). Samtidigt gick uppgiften att stygna buller till den andra planen, sådana anordningar minskas inte, och kan inte avsevärt minska motorns utloppsbrus och förbättrar det ofta.

Arbetet med sådana anordningar är baserade på resonansprocesser inom "ljuddämpare" själva, som någon ihålig kropp med egenskaperna hos Gameholts Resonator. På grund av avgassystemets interna resonanser löses två parallella problem på en gång: rengöringen av cylindern förbättras från resterna av den brännbara blandningen i föregående takt och fyllningen av cylindern är en ny del av den brännbara blandning för nästa kompressionstact.
Förbättringen av cylinderns rengöring beror på det faktum att gaspelaren i examensröret, som gjorde viss hastighet under utgången från gaser i föregående takt, på grund av tröghet, som en kolv i pumpen, fortsätter att suga ut resterna av gaserna från cylindern även efter cylindertrycket kommer med tryck i examensröret. Samtidigt uppstår en annan indirekt effekt: På grund av denna ytterligare mindre pumpning minskar trycket i cylindern, vilket positivt påverkar nästa rening takt - i cylindern faller det något mer än en nybrännbar blandning än vad som kan få om Cylindertrycket var lika med atmosfäriskt.

Dessutom, den omvända vågen av avgasrycket, som reflekteras från förvirringen (avgassystemets bakre kegel) eller blandning (gasdynamisk membran) installerad i ljuddämparens hålighet, återgår till cylinderns avgaser vid den tiden Av dess stängning, dessutom "rambling" frisk bränsleblandning i cylindern, ännu mer ökar dess fyllning.

Här måste du tydligt förstå att det inte handlar om den ömsesidiga rörelsen av gaser i avgassystemet, utan om den vågoscillatoriska processen inom själva gasen. Gas rör sig endast i en riktning - från cylinderns avgas i riktning mot utloppet vid utloppet av avgassystemet, först med skarpa jesters, vars frekvens är lika med fordonets omsättning, sedan gradvis amplituden av dessa Jolts reduceras, i gränsen som vänder sig till en enhetlig laminär rörelse. Och "där och här" tryckvågorna går, vars natur är mycket lik akustiska vågor i luften. Och hastigheten på dessa vibrationer av tryck ligger nära ljudets hastighet i gasen, med beaktande av dess egenskaper - främst densitet och temperatur. Naturligtvis är denna hastighet något annorlunda än den kända storleken på ljudets hastighet i luften, i normala förhållanden lika med ca 330 m / s.

Strängt taget är de processer som strömmar i avgassystemen för DSV inte riktigt korrekt kallad ren akustisk. Snarare lyder de de lagar som används för att beskriva chockvågorna, om än svag. Och det här är inte längre standardgas och termodynamik, som tydligt staplas inom ramen för isotermiska och adiabatiska processer som beskrivs av lagar och ekvationerna av Boyya, Mariotta, Klapairer, och andra som dem.
Jag kom över den här tanken några fall, vars vittne jag själv var. Kärnan på dem är som följer: Resonans Dudges av höghastighets- och racermotorer (Avia, domstol och auto), som arbetar med de åsidosättande lägena, där motorerna ibland är avmarkerade upp till 40 000-45.000 rpm, och ännu högre, De börjar "segla" - de är bokstavligen i ögonen. Ändra formen, "Pinpoint", som om det inte är gjord av aluminium, men från plasticine, och till och med tritel Och det händer på resonanskoppen av "Twin". Men det är känt att temperaturen hos avgaserna vid utgången av avgasfönstret inte överstiger 600-650 ° C, medan smältpunkten för ren aluminium är något högre - ca 660 ° C och dess legeringar och mer. Samtidigt (det viktigaste!), Inte avgasmegafonröret, intill direkt till avgasfönstret, är oftare smält och deformeras, där det verkar högsta temperaturen och de värsta temperaturförhållandena, men regionen av omvänd konisk förvirring, till vilken avgasen når en mycket mindre temperatur, som minskar på grund av dess expansion inuti avgassystemet (kom ihåg de grundläggande lagarna i gasdynamiken), och dessutom blåses den här delen av ljuddämparen vanligtvis av händelsen luftflöde, dvs Dessutom kyld.

Under lång tid kunde jag inte förstå och förklara detta fenomen. Allt föll på plats efter att jag av misstag slog boken där processerna för chockvågor beskrivs. Det finns en sådan speciell del av gasdynamik, vars kurs läses endast på speciella kranar av vissa universitet som förbereder explosiva tekniker. Något liknande händer (och studerat) i luftfart, där ett halvt sekel sedan, vid gryningen av supersoniska flygningar, stötte de också på några oförklarliga fakta om förstörelse av flygplattans design vid tidpunkten för den supersoniska övergången.

Storlek: px.

Börja visa från sidan:

Transkript.

1 för manuskripträtt Mashkir Makhmud A. Matematisk modell av gasdynamik och värmeöverföringsprocesser i inlopps- och avgassystemen från Special " Värmemotorer"Avhandling författarens abstrakt om vetenskaplig grad av kandidat av tekniska vetenskaper St. Petersburg 2005

2 Allmänna egenskaper av uppsatsen av avhandlingen i de nuvarande villkoren för den accelererade takten för motorutveckling, liksom de dominerande trenderna i intensifieringen av arbetsflödet, med förbehåll för att öka sin ekonomi, är mer uppmärksam på minskningen av Skapandet av skapandet, efterbehandling och modifiering av tillgängliga typer av motorer. Den viktigaste faktorn som avsevärt minskar både tillfälliga och materiella kostnader, är det i denna uppgift att använda moderna datorer. Dock kan deras användning endast vara effektiva om tillräckligheten för de skapade matematiska modellerna av reella processer som bestämmer det förbränningssystemets funktion. Särskilt akut i detta skede av utvecklingen av den moderna motorbyggnaden är problemet med värmeströstningen av detaljerna i Cylinda-gruppen (CPG) och cylinderhuvuden, oupplösligt associerade med en ökning av aggregatkraften. Processerna för den omedelbara lokala konvektiva värmeväxlingen mellan arbetsfluiden och väggarna av gas-luftkanaler (GVK) är fortfarande inte tillräckligt studerade och är en av de smala platserna i teorin om DVS. I detta avseende är skapandet av tillförlitliga, experimentellt motiverade beräkningsmetoder för studier av lokal konvektiv värmeväxling i GVK, vilket gör det möjligt att erhålla tillförlitliga uppskattningar av temperaturen och värmebestriktat tillståndet av DVS-delar, ett brådskande problem. Dess lösning kommer att möjliggöra ett rimligt val av design och tekniska lösningar, öka den vetenskapliga tekniska designnivån, kommer att ge möjlighet att minska motorns skapar cykel och erhåller ekonomisk effekt genom att minska kostnaderna och kostnaderna för experimentmotorer. Syfte och mål för studien Huvudsyftet med avhandlingsarbetet är att lösa komplexet av teoretiska, experimentella och metodologiska uppgifter, 1

3 relaterade till skapandet av nya raffinaderier matematiska modeller och metoder för beräkning av lokal konvektiv värmeväxling i motorens GVK. I enlighet med syftet med arbetet löstes följande grundläggande uppgifter, en stor utsträckning bestämd och en metodisk sekvens av arbete: 1. Utför den teoretiska analysen av det icke-stationära flödesflödet i GVK och bedöma möjligheterna att använda Teorin om gränsskiktet vid bestämning av parametrarna för den lokala konvektiva värmeväxlingen i motorer; 2. Utveckling av en algoritm och numeriskt implementering på datorn för problemet med det imperiösa flödet av arbetsvätskan i elementen i inloppssystemet för multikylande motorn i nonstationär formulering för att bestämma de hastigheter, temperatur och tryck som används som gränsvillkor för den ytterligare lösningen av gasdynamikproblemet och värmeväxlingen i motorens GVKs håligheter. 3. Skapa en ny metod för beräkning av fält av momentana hastigheter av GVK: s arbetsorgan i tredimensionell formulering; 4. Utveckling av en matematisk modell av lokal konvektiv värmeväxling i GVK med grunden för teorin om gränsskiktet. 5. Kontrollera tillräckligheten av matematiska modeller av lokal värmeväxling i GVK genom att jämföra experimentella och beräknade data. Genomförandet av denna komplexa uppgift gör att du kan uppnå huvudmålet för arbetet - skapandet av en ingenjörsmetod för beräkning av de lokala parametrarna för konvektiv värmeväxling i GVK bensinmotor. Relevansen av problemet bestäms av det faktum att lösningen av uppgifterna kommer att göra det möjligt att genomföra ett rimligt urval av design och tekniska lösningar på motordesignsteget, öka den vetenskapliga tekniska designnivån, kommer att minska motorns skapande cykel och För att få en ekonomisk effekt genom att minska kostnaden och kostnaderna för experimentell finhet av produkten. 2.

4 Den vetenskapliga nyheten i avhandlingsarbetet är att: 1. För första gången användes en matematisk modell, rationellt som kombinerar endimensionell representation av gasdynamiska processer i insugningen och avgassystemet hos motorn med en tredimensionell representation av gasflöde i GVK för att beräkna parametrarna för lokal värmeväxling. 2. Den metodiska grunden för konstruktion och efterbehandling av bensinmotorn utvecklas genom uppgradering och klargörande metoder för beräkning av lokala termiska belastningar och det termiska tillståndet hos cylinderhuvudets element. 3. Nya beräknade och experimentella data på den rumsliga gasflödena i motorens inlopp och avgassal och den tredimensionella temperaturfördelningen i kroppen av huvudet hos bensinmotorkylindrarna erhålles. Noggrannheten i resultaten säkerställs genom tillämpning av godkända metoder för beräkningsanalys och experimentella studier, vanliga system Ekvationer som återspeglar de grundläggande lagarna om bevarande av energi, massa, puls med lämpliga inledande och gränsvillkor, moderna numeriska metoder för implementering av matematiska modeller, användningen av gäster och andra lagstiftningsakter som motsvarar graderingen av elementen i mätkomplexet i Den experimentella studien, liksom tillfredsställande överenskommelse om resultaten av modellering och experiment. Det praktiska värdet av de erhållna resultaten är att algoritmen och ett program för beräkning av den slutna driftscykeln hos en bensinmotor med en endimensionell representation av gasdynamiska processer i inlopps- och avgasmotorsystemen, liksom en algoritm och a Program för beräkning av parametrarna för värmeväxling i GVK av huvudet på bensinmotorcylinderhuvudet i tredimensionell produktion, rekommenderad för implementering. Resultaten av teoretisk forskning, bekräftad 3

5 Experiment, låter dig avsevärt minska kostnaden för att designa och avsluta motorerna. Godkännande av resultaten av arbetet. De viktigaste bestämmelserna i avhandlingsarbetet rapporterades till vetenskapliga seminarier i avdelningen för DVS SPBGPU i G.G., vid XXXI och XXXIII-veckorna av Science SPBGPU (2002 och 2004). Publikationer om avhandlingsmaterial Publicerade 6 tryckta verk. Struktur och omfattning av arbetet Avhandlingsarbetet består av introduktion, femte kapitel, slutsats och litteratur av litteratur från 129 namn. Den innehåller 189 sidor, inklusive: 124 sidor i huvudtexten, 41 ritningar, 14 tabeller, 6 fotografier. Innehållet i arbetet i introduktionen är motiverat relevansen av ämnet av avhandlingen, syftet och målen för forskningen bestäms, den vetenskapliga nyheten och den praktiska betydelsen av arbetet är formulerade. Närvarande generella egenskaper Arbete. Det första kapitlet innehåller analys av grundläggande arbete med teoretiska och experimentella studier av gasdynamik och värmeväxling i ICC. Uppgifterna är föremål för forskning. En granskning av de konstruktiva formerna av examen och intagskanaler i cylinderblockets huvud och analysen av metoderna och resultaten av experimentella och emission-teoretiska studier av både stationära och icke-stationära gasflöden i gasluftsvägarna hos interna Förbränningsmotorer utförs. För närvarande anses nuvarande tillvägagångssätt för beräkning och modellering av termo- och gasdynamiska processer, liksom värmeöverföringsintensitet i GVK,. Det drogs slutsatsen att de flesta har ett begränsat tillämpningsområde och inte ger en fullständig bild av fördelningen av värmeväxlingsparametrar på ytorna på GVK. Först och främst beror detta på det faktum att lösningen av problemet med rörelsen av arbetsvätskan i GVK produceras i en förenklad endimensionell eller tvådimensionell 4

6 Formulering, som inte är tillämplig på fallet med en komplex form. Dessutom noterades att för beräkning av konvektiv värmeöverföring används i de flesta fall empiriska eller semi-empiriska formler, vilket också inte tillåter att erhålla den nödvändiga noggrannheten i lösningen. De mest fulla frågorna ansågs tidigare i 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., Zaitsva AB, Mundstukova da, UNRU PP, Shehovtsova AF, Imaging, Haywood J., Benson Rs, Garg Rd, Woollatt D., Chapman M., Novak JM, Stein Ra, Daneshyar H., Horlock JH, Winterbone de, Kastner LJ, Williams TJ, vit BJ, Ferguson Cr et al. Analys av befintliga problem och metoder för forskning av gasdynamik och värmeväxling i GVK gjorde det möjligt att formulera huvudsyftet med studien som skapandet av en metod för bestämning av gasflödesparametrarna i GVK i en tredimensionell formulering Med den efterföljande beräkningen av den lokala värmeväxlingen i och användningen av denna teknik för att lösa praktiska problem med att reducera värmespänningen hos cylinderhuvuden och ventilerna. I samband med följande uppgifter som anges i arbetet: - Skapa en ny metod för endimensionell tredimensionell modellering av värmeväxling i motorns utgångs- och inloppssystem, med hänsyn till det komplexa tredimensionella gasflödet i dem i för att erhålla källinformationen för att specificera gränsvillkoren för värmeväxling vid beräkning av värmeväxlarens uppdrag av kolvcylinderhuvuden DVS; - utveckla en metod för att ställa in gränsvillkoren vid inlopp och utlopp på gasluftskanalen på basis för att lösa en endimensionell nonstationell modell av arbetscykeln hos flerscylindrig motor; - Kontrollera metodens noggrannhet med testberäkningar och jämföra de resultat som erhållits med experimentdata och beräkningar enligt tidigare kända tekniker. fem

7 - Utför en inspektion och slutförande av tekniken genom att utföra en beräkningsexperimentell studie av det termiska tillståndet hos motorcylinderhuvudena och utföra jämförelsen av experimentella och beräknade data på temperaturfördelningen i den del. Det andra kapitlet ägnas åt utvecklingen av en matematisk modell av en sluten arbetscykel av multi-cylinder förbränningsmotor. För att implementera det endimensionella beräkningsprogrammet för arbetsprocessen för multi-cylindrig motor, väljs en känd karakteristisk metod, vilket garanterar hög hastighet av konvergens och stabilitet i beräkningsprocessen. Motorns gasluftssystem beskrivs som en aerodynamiskt sammankopplad uppsättning av enskilda element av cylindrar, sektioner av intag och utloppskanaler och rör, samlare, ljuddämpare, neutralisatorer och rör. Processerna för aerodynamik i inloppssystemen beskrivs med hjälp av ekvationerna av endimensionell gasdynamik hos den imperiösa komprimerbara gasen: Ekvationen av kontinuitet: ρ u ρ u + ρ + u + ρ t x x f df dx \u003d 0; F 2 \u003d π 4 d; (1) Motion ekvation: U t u + u x 1 p 4 f + + ρ x d 2 u 2 u u \u003d 0; f τ \u003d w; (2) 2 0.5ρ Energibesparande ekvation: P p + u a t x 2 ρ \u200b\u200bx + 4 f d u 2 (k 1) ρ q u \u003d 0 2 u u; 2 kp A \u003d ρ, (3) där ljudets hastighet; ρ-densitet av gas; U-hastighetsflöde längs X-axeln; t-tiden; P-tryck; F-koefficient för linjära förluster; D-diameter med rörledning; K \u003d P-förhållandet mellan specifik värmekapacitet. C v 6.

8 Eftersom gränsvillkoren är inställda (baserat på de grundläggande ekvationerna: inklipatibilitet, energibesparing och densitetsförhållande och ljudhastighet i flödesförhållandena) på ventilkrämer i cylindrar, såväl som betingelser på inloppet och utgången från motorn. Den matematiska modellen för den slutna motorns arbetscykel innefattar de beräknade relationerna som beskriver processerna i motorcylindrarna och delar av intaget och resultaten. Den termodynamiska processen i cylindern beskrivs med användning av tekniken som utvecklats i SPBGPU. Programmet ger möjlighet att definiera momentana gasflödesparametrar i cylindrar och inlopps- och utgångssystem för olika motordesigner. De allmänna aspekterna av tillämpningen av endimensionella matematiska modeller med metoden för egenskaper (sluten arbetsgrupp) beaktas och vissa resultat av beräkningen av förändringen av gasflödesparametrar i cylindrar och i inlopp och resultat av enkel- och multikylande Motorer beaktas. De erhållna resultaten kan du uppskatta graden av perfektion av organiseringen av motorns inloppssystem, optimaliteten hos gasdistributionsfaserna, möjligheten till gasdynamisk konfiguration av arbetsflödet, enhetligheten hos enskilda cylindrar etc. Tryck, temperaturer och hastighet av gasflöden vid inlopp och utgång till gas-luftcylinderhuvudkanaler som definieras med användning av denna teknik används i efterföljande beräkningar av värmeväxlingsprocesser i dessa håligheter som gränsvillkor. Det tredje kapitlet ägnas åt beskrivningen av den nya numeriska metoden, vilket gör det möjligt att realisera beräkningen av gränsvillkoren för termisk tillstånd av gas-luftkanaler. De viktigaste stadierna av beräkningen är: endimensionell analys av den icke-stationära gasutbytesprocessen i sektionerna av inloppssystemet och produktionen med metoden för egenskaper (andra kapitel), tredimensionell beräkning av filterflödet i inloppet och 7

9 Graduate kanaler med ändliga element i MKE, beräkningen av lokala koefficienter för arbetsflödesvärmeöverföringskoefficienterna. Resultaten av det första steget i programmet för den slutna cykeln används som gränsvillkor vid de efterföljande stegen. För att beskriva gasdynamiska processer i kanalen valdes ett förenklat kvasistationsschema av skivgasen (systemet i Euler-ekvationerna) med en variabel form av regionen på grund av behovet av att ta hänsyn till ventilrörelsen: R v \u003d 0 RR 1 (V) V \u003d P, den komplexa geometriska konfigurationen av kanalerna, närvaron i ventilens volym, gör fragmentet av styrhylsan den nödvändiga 8 ρ. (4) Eftersom gränsvillkor, momentana, medelvärda gasomvånta gashastigheter vid inmatnings- och utgångssektionen sattes. Dessa hastigheter, såväl som temperaturer och tryck i kanalerna, var inställda som ett resultat av att beräkna arbetsflödet hos multikylande motorn. För att beräkna problemet med gasdynamik valdes isfinitetsmetoden, vilket gav hög modelleringsnoggrannhet i kombination med acceptabla kostnader för genomförandet av beräkningen. Den beräknade isalgoritmen för att lösa detta problem är baserat på minimering av den variationella funktionella, erhållen genom att konvertera Euler-ekvationerna med Bubnov-metoden, GalleryKin: (llllllmm) k uu φ x + vu φ y + wu φ z + p ψ x φ) lllllmmk (UV φ x + vv φ y + wv φ z + p ψ y) φ) lllllmmk (uw φ x + vw φ y + ww φ z + p ψ z) φ) φllllm (u φ x + v φ Y + W φ z) ψ dxdydz \u003d 0. dxdydz \u003d 0, dxdydz \u003d 0, dxdydz \u003d 0, (5)

10 med den nuvarande modellen för det beräknade området. Exempel på de beräknade modellerna av inlopps- och avgaskanalen hos VAZ-2108-motorn visas i fig. 1. -b - och fig.1. Inlopps- och (B) Modellerna (A) i VAZ-motorn av VAZ för beräkning av värmeväxlingen i GVK väljs en bulk-tvåzonmodell, vars huvudsakliga tillstånd är separation av volymen på den icke-icke- -Voiceisk kärna och gränsskiktet. För att förenkla lösningen av gasdynamikproblem utförs i en kvasi-stationär formulering, det vill säga utan att ta hänsyn till komprimerbarheten hos arbetsvätskan. Analysen av beräkningsfelet visade möjligheten till ett sådant antagande med undantag för en kortsiktig sektion av tiden omedelbart efter öppnandet av ventilgapet inte överstigande 5 7% av den totala gasutbytescykeltiden. Värmeväxlingsprocessen i GVK med öppna och slutna ventiler har en annan fysisk natur (tvungen och fri konvektion), därför beskrivs de i två olika tekniker. Vid slutna ventiler används metoden av MSTU, där två värmebelastningsprocesser beaktas på denna del av arbetscykeln på bekostnad av den fria konvektionen och på grund av den tvingade konvektionen på grund av de återstående vibrationerna hos Kolumn 9

11 Gas i kanalen under påverkan av tryckvariationer i samlarna i multikylande motorn. Med ventilerna öppna är värmeväxlingsprocessen föremål för lagen om tvångskonvektion initierad av organiserad rörelse Arbetsorgan på gasbytes takt. Beräkningen av värmeväxling i detta fall innebär en tvåstegslösning av problemanalysen av den lokala momentana strukturen hos gasflödet i kanalen och beräkningen av värmeväxlingsintensiteten genom det gränslinjeskikt som bildas på kanalväggarna. Beräkningen av processerna för konvektiv värmeväxling i GVK byggdes enligt värmeväxlingsmodellen när den platta väggen är strömlinjeformad, med hänsyn till antingen en laminär eller turbulent struktur av gränsskiktet. Kriteriet Beroende på värmeväxlingen raffinerades baserat på resultaten av att jämföra beräkningen och experimentdata. Den slutliga formen av dessa beroenden visas nedan: för ett turbulent gränskikt: 0,8 x RE 0 NU \u003d PR (6) X för ett laminärt gränskikt: NU nu xx axx \u003d λ (m, pr) \u003d φ re tx kτ, (7) Var: a x lokal värmeöverföringskoefficient; Nu X, RE X lokala värden av Nusselt och Reynolds nummer; PR Antal prandtl för tillfället; m flödesgradientegenskaper; F (m, PR) Funktion Beroende på indikatorn för lutningen av flödet M och numret 0,15 av prandtag av PR-arbetsvätskan; K τ \u003d re-korrigeringsfaktor. Enligt de momentana värdena för värmeflöden i de beräknade punkterna av den värmesökbara ytan utfördes medelvärdet per cykel baserat på ventilens stängningsperiod. 10

12 Det fjärde kapitlet är avsett att beskrivningen av den experimentella studien av temperaturläget för bensinmotorcylindrarna. En experimentell studie utfördes för att verifiera och klargöra den teoretiska tekniken. Uppgiften för experimentet inkluderat för att erhålla fördelningen av stationära temperaturer i cylinderhuvudets kropp och jämföra resultaten av beräkningar med de erhållna data. Experimentellt arbete utfördes vid Institutionen för DVS SPBGPU på testbocken med en bilmotor VAZ i cylinderns huvudberedning utförd av författaren vid Institutionen för DVS SPBGPU enligt den metod som används i Forskningslaboratoriet för Zvezda OJSC (St. Petersburg). För att mäta den stationära temperaturfördelningen i huvudet används 6 krom-copel-termoelement som är installerade längs ytorna på GVK. Åtgärder utfördes både med hastighet och laddningsegenskaper vid olika konstanta rotationsfrekvenser. vevaxel. Som ett resultat av experimentet erhölls termoelementet under driften av motorn genom hastighet och belastningsegenskaper. Således har studier visat, vilka är de verkliga temperaturerna i detaljerna i blockhuvudet cylinder DVS. Mer uppmärksamhet ägnas åt kapitlet behandla experimentella resultat och utvärdering av fel. Det femte kapitlet ger data från den beräknade forskningen, som genomfördes för att verifiera den matematiska modellen för värmeöverföring i GVK genom att jämföra de beräknade data med resultaten av experimentet. I fig. 2 presenterar resultaten av modellering av hastighetsfältet i intaget och avgassalerna i VAZ-2108-motorn med hjälp av ändelementmetoden. De erhållna data bekräftar helt omöjligheten att lösa denna uppgift i någon annan formulering, med undantag för tredimensionella, 11

13 Eftersom ventilstången har en signifikant inverkan på resultaten i den ansvariga zonen i cylinderhuvudet. I fig. 3-4 visar exempel på resultaten av beräkningen av intensiteterna hos värmeväxlingen i inlopps- och avgaskanalerna. Studier har visat i synnerhet den väsentliga ojämna naturen hos värmeöverföringen som över kanalformningen och i azimutalkoordinaten, vilket uppenbarligen förklaras av den väsentliga ojämna strukturen hos gasenheten i kanalen. De sista fälten av värmeöverföringskoefficienter användes för att ytterligare beräkna temperaturläget för cylinderhuvudet. Gränsvärdena för värmeväxling längs förbränningskammarens och kylkavitetsytorna ställdes in med användning av tekniker som utvecklats i SPBGPU. Beräkningen av temperaturfält i cylinderhuvudet utfördes för de stabila motoroperationslägena med en vevaxelrotationsfrekvens på 2500 till 5600 rpm längs externa höghastighets- och belastningsegenskaper. Som cylindercyliväljs huvudsektionen som tillhör den första cylindern. Vid modellering av termiska tillståndet används den ändliga elementmetoden i tredimensionell produktion. En komplett bild av termiska fält för den beräknade modellen visas i fig. 5. Resultaten av avvecklingsstudien är representerade som en temperaturförändring i cylinderhuvudets kropp vid installationsplatserna i termoelementet. Jämförelse av beräkningsdata och experimentet visade sin tillfredsställande konvergens, beräkningsfelet inte överstiger 3 4%. 12

14 utloppskanal, φ \u003d 190 inloppskanal, φ \u003d 380 φ \u003d 190 φ \u003d 380 fig.2. Fälten av hastigheter av arbetsvätskan i VAZ-2108-motorns examen- och inloppskanaler (N \u003d 5600) a (W / m 2 K) a (W / m 2 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-bild. 3. Förändringar i intensiteterna av värmeväxling i de yttre ytorna - utloppskanalen -b-kanalen. 13

15 a (w / m 2 k) I början av inloppskanalen i mitten av inloppskanalen vid slutet av inloppskanalsektionen-1 a (W / m 2 K) i början av slutkanalen i Mitt av avgaskanalen vid slutet av avgaskanalens tvärsnittsvinkel Vridningsvinkel - Battail kanal - utloppskanal FIG. 4. Kurvor förändras i intensiteterna av värmeväxling beroende på hörnet av vevaxelns rotation. -men- -B- fikon. 5. Allmän form av den finite elementmodellen i cylinderhuvudet (A) och de beräknade temperaturfälten (n \u003d 5600 rpm) (b). fjorton

16 Slutsatser för arbete. Enligt resultaten av det utförda arbetet kan följande huvudsakliga slutsatser dras: 1. En ny endimensionell tredimensionell modell för beräkning av komplexa rumsliga processer av arbetsvätskeflödet och värmeväxlingen i cylinderhuvudets kanaler av en godtycklig kolvmotor, kännetecknad av större jämfört med tidigare föreslagna metoder och fullständiga mångsidighetsresultat. 2. Nya data erhölls om egenskaperna hos gasdynamik och värmeväxling i gas-luftkanaler, vilket bekräftar processens komplexa rumsliga ojämna natur, som praktiskt taget exkluderar möjligheten att modellera i endimensionella och tvådimensionella varianter av uppgiften. 3. Behovet av att ställa in gränsvillkoren för beräkning av uppgiften för gasdynamik för inlopps- och utloppskanaler bekräftas baserat på lösningen av problemet med icke-stationärt gasflöde i rörledningar och multikylinderkanaler. Det är bevisat möjligheten att överväga dessa processer i endimensionell formulering. Metoden att beräkna dessa processer baserade på egenskapsmetoden föreslås och implementeras. 4. Den genomförda experimentstudien gjorde det möjligt att klargöra de utvecklade avvecklingsteknikerna och bekräftade deras noggrannhet och noggrannhet. Jämförelsen av de beräknade och uppmätta temperaturerna i detaljerna visade det maximala felet av resultaten som inte överstiger 4%. 5. Den föreslagna avvecklingen och experimentell teknik kan rekommenderas för införandet av motorindustrin i företagen i utformningen av ny och justering av redan befintlig kolvfyra-stroke. femton

17 På ämnet av avhandlingen publicerades följande verk: 1. Shabanov A.Yu., Mashkir M.A. Utveckling av en modell av endimensionell gasdynamik i intag och avgassystem för förbränningsmotorer // Dep. i vinden: N1777-B2003 från, 14 s. 2. Shabanov A.YU., Zaitsev A.B., Mashkir M.A. Det ändliga elementet för beräkning av gränsvillkoren för termisk belastning av huvudet på kolvmotorn //-dep. i vlighet: N1827-B2004 från, 17 s. 3. Shabanov A.YU., Makhmud Mashkir A. Beräknad och experimentell studie av motorcylinderhuvudet // Engineering: Vetenskaplig och teknisk samling, taggad med en 100-årsjubileum för den hedrade arbetstagaren av vetenskap och teknik Ryska Federationen Professor N.KH. Dychenko // P. ed. L. E. Magidovich. St Petersburg: Publicering House of Polytechnic UN-TA, från Shabanov A.YU., Zaitsev A.B., Mashkir M.A. Ny metod för beräkning av gränsvillkoren för termisk belastning av cylinderblockets huvud kolvmotor // Engineering, N5 2004, 12 s. 5. SHABANOV A.YU., MAKHMUD MASHKIR A. Användningen av metoden för ändliga element vid bestämning av gränsvillkoren för det termiska tillståndet i cylindern // xxxiii vetenskapsveckan i SPBGPU: Material av den vetenskapliga konferensen mellan universitet. SPB: Publicering House of Polytechnic University, 2004, med Mashkir Mahmud A., Shabanov A.YU. Användningen av metoden för egenskaper för studien av gasparametrar i gas-luftkanaler av DVS. XXXI SPBGPU Science Week. Del II. Material av den vetenskapliga konferensen för interuniversitet. SPB: Publicering House of SPBGPU, 2003, med

18 Arbetet genomfördes på den statliga utbildningsinstitutionen för högre yrkesutbildning "St. Petersburg State Polytechnic University" vid Institutionen för förbränningsmotorer. Vetenskaplig ledare - Kandidat av tekniska vetenskaper, docentuperson Shabanov Aleksandr Yuryevich Officiell motståndare - Doktor i teknisk vetenskap, professor Erofeev Valentin Leonidovich Kandidat av teknisk vetenskap, docent Kuznetsov Dmitry Borisovich ledande organisation - GUP "Tsnidi" skydd kommer att hållas 2005 på Avhandlingsrådets möte Den statliga utbildningsinstitutionen för högre yrkesutbildning "St. Petersburg State Polytechnic University" på adressen:, St Petersburg, ul. Polytechnic 29, huvudbyggnad, AUD. Avhandlingen finns i det grundläggande biblioteket av Gou "SPBGPU". Sammanfattning av avhandlingsrådet Vetenskapliga sekreterare för avhandlingsrådet, Doktor i teknisk vetenskap, docent Khrustalev B.S.

För rätten till manuskriptet av Bulgakov Nikolai Viktorovitch Matematiska modellering och numeriska studier av turbulent värme och massöverföring i förbränningsmotorer 05.13.18 -Math modellering,

Recenserad av den officiella motståndaren till Dragomirov Sergey Grigoriev på avhandlingen av Smolensk Natalia Mikhailovna "Förbättrad motoreffektivitet med gnisttändning genom att använda gaskomposit

Granskning av den officiella motståndaren K.t.n., Kudinov Igor Vasilyevich om avhandling av Supernyak Maxim Igorevich "Undersökning av cykliska processer med termisk ledningsförmåga och termisk hemogene i det termiska skiktet av fast substans

Laboratoriearbete 1. Beräkning av likhetskriterier för studier av värme- och massöverföringsprocesser i vätskor. Syftet med arbetet är att använda MS Excel-kalkylblad i beräkningen

Den 12 juni 2017 kallas den gemensamma konvektions- och värmekonductivitetsprocessen konvektiv värmeväxling. Naturlig konvektion orsakas av skillnaden i specifika skalor ojämnt uppvärmt medium, utförs

Beräknad experimentell metod för bestämning av flödeshastigheten för rensningsfönstren i tvåtaktsmotorn med vevkammare ea Herman, A.A. Balashov, A.g. Kuzmin 48 kraft och ekonomiska indikatorer

UDC 621.432 Metoder för uppskattning av gränsvillkor Vid lösning av problemet med bestämning av motorns totala tillstånd 4ч 8.2 / 7.56 gv Lomakin föreslog en universell metod för bedömning av gränsvillkor när

Avsnitt "kolv och gasturbinmotorer". Metod för att öka fyllningen av cylindrarna av höghastighetsmotorn i den interna förbränningen av d.t.n. prof. Fomin V.m., K.t.n. Runovsky K.S., K.t.n. Apelinsky d.v.,

UDC 621.43.016 A.V. Trin, Cand. tehn Vetenskap, A.g. Kosulin, Cand. tehn Vetenskap, A.n. Abramenko, ing. Använda lokal luftkylventilaggregat för tvungna autotraktor dieselmotorer

Värmeöverföringskoefficienten för avgasröret DVS Sukhonos R. F., Magistrand Sntu Head of Mazin V. A., Cand. tehn Vetenskap, doc. SNTU med fördelningen av kombinerade FCS blir viktig

Några vetenskapliga och metodologiska aktiviteter hos anställda i DPO-systemet i Altgtu beräknat och experimentellt förfarande för bestämning av koefficienten för flytande utgångsfönster av en tvåtaktsmotor med en vevkammare

State Space Agency of Ukraine State Enterprise "Design Bureau" södra ". Mk Yangel "om manuskriptets rättigheter Shevchenko Sergey Andreevich UDC 621.646.45 Förbättring av det pneumatiska systemet

Abstrakt disciplin (utbildning) m2.dv4 Lokal värmeöverföring i DVS (chiffer och namnet på disciplinen (utbildning)) Den nuvarande utvecklingen av tekniken kräver utbredd introduktion av nya

Termisk ledningsförmåga I den nonstationära processen beräkningen av temperaturfältet och värmeflöden i processen med termisk ledningsförmåga kommer att titta på exemplet på uppvärmning eller kylning, eftersom i fasta ämnen

Översyn av den officiella motståndaren om avhandlingen Moskalenko Ivan Nikolayevich "Förbättrad metoder för profilering av sidoytans yta av kolvarna av förbränningsmotorer" som representeras av

UDC 621.43.013 E.P. Voropaev, ing. Modellering av den externa höghastighetsmotorns karakteristiska sportbike SUZUKI GSX-R750 Introduktion Användningen av tredimensionella gasdynamiska modeller i konstruktionen av kolv

94 Utrustning och teknik UDC 6,436 P. V. dvorkin St. Petersburg State University of Communications Communication Definition av värmeöverföringskoefficienten i förbränningskammarens väggar finns för närvarande inte

Översyn av den officiella motståndaren om avhandlingen Chichilanova Ilya Ivanovich, gjord på ämnet "Förbättrad metoder och medel för att diagnostisera dieselmotorer" för graden av vetenskaplig examen

UDC 60.93.6: 6.43 E. A. Kochetkov, A. S. Kuryvlev-provinsen av studion av kavitationslitage på väggens väggar på den inre motorns motorer

Laboratoriearbete 4 Studie av värmeöverföring med fri luftrörelseuppgift 1. För att utföra värmekonstruktionsmätningar för att bestämma värmeöverföringskoefficienten för horisontellt (vertikal) rör

UDC 612.43.013 Arbetsflöden i DVS A.A. Handrimailov, Inzh., V.G. Malt, Dr. Tehn. Vetenskap Strukturen av luftladdningsflödet i dieselcylindern på intag och kompressionstact. Introduktion Processen av volym och film

UDC 53.56 Analys av ekvationerna av det laminära gränsskiktet av DCC. tehn Vetenskap, prof. JaMan R. I. Vitrysk National Technical University vid transport av flytande energi i kanaler och rörledningar

Godkänn: LD i I / - GT L. E. vetenskapligt arbete Och en * ^ 1 läkare biologisk! SSOR M.G. Baryshev ^., - * C ^ x \\ "L, 2015. Rekreation av en ledande organisation på avhandlingsarbetet av Britien Elena Pavlovna

Värmeöverföringsplan: 1. Värmeöverföring vid fri rörlighet för vätska i en stor volym. Värmeöverföringen vid fri rörlighet för vätskan i ett begränsat utrymme 3. Den tvungna rörelsen av vätska (gas).

Föreläsning 13 Beräknade ekvationer i värmeöverföringsprocesser Definition av värmeöverföringskoefficienter i processer utan att ändra aggregatet av kylvätskevärdeprocesser utan att ändra aggregatet

Översyn av den officiella motståndaren om avhandling av Nekrasova Svetlana Olegovna "Utveckling av en generaliserad motordesign metodik med en extern värmeförsörjning med ett pulsationsrör" som presenteras för skydd

15.1.2. Konvektiv värmeöverföring under den tvingade rörelsen av vätskan i rör och kanaler I detta fall beror den dimensionslösa värmeöverföringskoefficienten för kriteriet (nummer) av Nusselt på kriteriet för graolshofen (

Granska den officiella motståndaren till Tsydipova Baldanjo Dashievich på Dabayeva Marias dissertationsarbete är erkänd "metod för att studera oscillationer av fasta system som är installerade på en elastisk stång, baserat på

Ryska federationen (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 FEDERAL INTELLEKTUELLY SERVICE (12) Beskrivning av den användbara modellen

MODUL. Konvektiv värmeväxling i enfasig media special 300 "Teknisk fysik" Föreläsning 10. Likheten och modelleringen av processerna för konvektiv värmeväxlingsmodellering av konvektiva värmeväxlingsprocesser

UDC 673 RV Kolomiets (Ukraina, Dnepropetrovsk, Institutet för teknisk mekanik i National Academy Academy of Vetences of Ukraine och civilkoden i Ukraina) Övervakning Värmeutbyte i aerofoundation Torktumlare Ställa in problemet

Granska den officiella motståndaren om avhandlingsarbetet i den sublyega Victoria Olegovna "Multi-scale numerisk modellering av gasflöden i kanalerna av tekniska mikrosystem" som tillhandahålls för en forskare

Översyn av den officiella motståndaren om avhandling av Alukov Sergey Viktorovich "De vetenskapliga grundarna för tröghetssteglösa kugghjul av ökad belastningsförmåga", som lämnats in för en vetenskaplig examen

Utbildningsdepartementet för den ryska federationen Statlig utbildningsinstitution för högre professionell utbildning Samara State Aerospace University som heter AGATEMICIAN

Recenserad av den officiella motståndaren Pavlenko Alexandra Nikolayevich om avhandling av Bakanova Maxim Olegovich "Undersökning av dynamiken i den grundliga bildningsprocessen vid termisk bearbetning av skumcellsavgift", presenterad

D "SPBPU A" Roteya O "" och IIII I L 1 !! ^ .1899 ... Millofunuki Ryssland Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education "St Petersburg Polytechnic University

Översyn av den officiella motståndaren om avhandling av Lepichkin Dmitry Igorevich om ämnet "Förbättrad indikatorer på en dieselmotor i driftsförhållanden med en ökning av stabiliteten i arbetet bränsleutrustning"Presenteras

Granskning av den officiella motståndaren om avhandlingen Kobyakova Yulia Vyacheslavovna på ämnet: "Kvalitativ analys av krypen av icke-vävda material i scenen att organisera sin produktion för att öka konkurrenskraften,

Test utfördes på en motorbås med injektormotor VAZ-21126. Motorn installerades på en bromsbänk av MS-Vsetin-typen, utrustad med mätutrustning som låter dig styra

Elektronisk tidskrift "Teknisk akustik" http://webceter.ru/~eeaa/ejta/ 004, 5 Pskov Polytechnic Institute Ryssland, 80680, Pskov, Ul. L. Tolstoy, 4, E-post: [E-post skyddad] Om ljudhastighet

Granskning av den officiella motståndaren om avhandlingsarbete av Egorova Marina Avinirovna på ämnet: "Utveckling av metoder för modellering, prognos och utvärdering av de operativa egenskaperna hos Polymer Textile-rep

I Speedspace. Detta arbete är faktiskt inriktat på att skapa ett industriellt paket för att beräkna flödena av glesa gas på grundval av en lösning av en kinetisk ekvation med en modellintegral kollision.

Grunderna för teorin om värmeväxlingsföreläsning 5 Föreläsningsplan: 1. Allmänna begrepp av teorin om konvektiv värmeväxling. Värmning med fri rörlighet för vätska i stor volym 3. Värmepump med fri fluidrörelse

En implicit metod för att lösa konjugatuppgifterna för det laminära gränsskiktet på plattformsplanen: 1 Användningsoperation Differentialekvationer för värmebegränsskiktet 3 Beskrivning av det lösade problemet 4 lösningsmetod

Metoder för att beräkna temperaturförhållandet hos huvuden på elementen av raket- och rymdteknik under deras markverksamhet # 09, september 2014 Kopytov v.S., Puchkov V. M. Udk: 621.396 Ryssland, Mstu dem.

Påfrestningar och verkliga arbeten av fundament för lågcykelbelastningar, med hänsyn till förhistoria av lastning. I enlighet med detta är ämnet för forskning relevant. Utvärdering av strukturen och innehållet i arbetet i

Granskning av den officiella motståndaren till läkare för teknisk vetenskap, professor Pavlova Pavel Ivanovich på avhandlingsarbetet av Kuznetsova Alexei Nikolaevich om ämnet: "Utveckling av ett system med aktiv bullerminskning

1 Utbildningsdepartementet för den ryska federationens federala sför högre yrkesutbildning "Vladimir State University

I avhandlingsrådet d 212.186.03, Fgbou i Penza State University, en forskare, D.t., professor Voyacheku I.I. 440026, Penza, ul. Röd, 40 recensioner av den officiella motståndaren Semenov

Jag argumenterar: Första vice rektor, vice rektor för vetenskapligt och innovativt arbete i den federala statsbudgetens utbildningsakademi ^ ^ ^ ^ sudar universitet) Igorievich

Instrumentalmaterial på disciplinen "Power Units" Frågor att testa 1. För vilket motorn är avsedd, och vilka typer av motorer är installerade på hushållsbilar? 2. Klassificering

D.v. Grineh (k. T. N.), M.A. DONCHENKO (K. T. N., docent), A.n. Ivanov (Graduate Student), A.L. Perminov (doktorand) Utveckling av metodiken för beräkning och utformning av motorer med roterande blad med extern ubåt

Tredimensionell modellering av arbetsflödet i luftfarts roterande kolvmotor Zelentsov A.A., Minin V.P. Cyam dem. PI. Baranova dep. 306 "Aviation kolvmotorer" 2018 Syftet med operationen Rotary-kolv

Den icke-erotiska modellen för transporttransport av Trophimov AU, Kutsv VA, Kocharyan, Krasnodar, när man beskriver processen med att pumpa naturgas i MG, som regel, anses en separat hydraulik och värmeväxlingsuppgifter separat

UDC 6438 Metod för beräkning av intensiteten hos gaskulansen vid utloppet hos förbränningskammaren i gasturbinmotorn 007 A i Grigorge, i och Mitrofanov, O och Rudakov, och i Solovyov OJSC Klimov, St Petersburg

Detonationen av gasblandningen i de grova rören och slitsarna av v.n. Ohitin s.i. Klimachkov I.A. Potals Moskva State Technical University. Annons Bauman Moskva Ryssland Gasodynamiska parametrar

Laboratoriearbete 2 Undersökning av värmeöverföring under tvångskonvektion Syftet med arbetet är experimentell bestämning av beroendet av värmeöverföringskoefficienten från lufthastigheten i röret. Erhållen

Föreläsning. Diffusionsgränsskikt. Ekvationerna av teorin om gränsskiktet i närvaro av massöverför konceptet av gränsskiktet, som behandlas i punkt 7. och 9. (för hydrodynamiska och termiska gränsskikt

En tydlig metod för att lösa ekvationerna i ett laminärt gränskikt på ett plåtlaboratoriearbete 1, klassens plan: 1. Syftet med arbetet. Metoder för att lösa ekvationerna i gränsskiktet (metodologiskt material) 3. Differential

UDC 621.436 N. D. Chingov, L. L. Milkov, N. S. Malatovsky Metoder för att beräkna de koordinerade temperaturfälten i cylinderlocket med ventiler En metod för beräkning av de koordinerade cylinderkåpafälten föreslås

# 8, 6 augusti UDC 533655: 5357 Analytiska formler för beräkning av värmeflöden på de blockerade kropparna av liten förlängning av vargar MN, student Ryssland, 55, Moskva, Mstu Ne Ne Bauman, Aerospace fakultet,

Granskning av den officiella motståndaren om avhandling av Samoilova Denis Yuryevich "Information och mätsystem för intensifiering av oljeproduktion och bestämning av vattentäta produkter",

Federal Agency for Education State Utbildningsinstitution för högre yrkesutbildning Pacific State University Termiska spänning Detaljer om DVS-metodiska

Granskning av den officiella motståndaren till doktor i teknisk vetenskap, professor Labunda Boris Vasilyevich på avhandlingen Xu Yuna på ämnet: "Öka bärkraften för föreningar av element i trästrukturer

Granskning av den officiella motståndaren Lviv Yuri Nikolayevich om avhandling av Melnikova Olga Sergeyevna "Diagnostik av den huvudsakliga isoleringen av Force Oljefyllda elkrafttransformatorer på statistik

UDC 536.4 Gorbunov A.D. Dr Tech. Vetenskap, prof., DGTU Definition av värmeöverföringskoefficient i turbulent flöde i rör och kanaler Analytisk metod Analytisk beräkning av värmeöverföringskoefficient

Användningen av resonanska avgasrör på motormodeller av alla klasser gör att du kan dramatiskt öka sportresultaten av tävlingen. Emellertid bestäms de geometriska parametrarna för rör som regel genom provningsmetoden och felet, eftersom det hittills inte finns någon tydlig förståelse och tydlig tolkning av de processer som uppstår i dessa gasdynamiska anordningar. Och i de få informationskällorna vid detta tillfälle ges motstridiga slutsatser som har en godtycklig tolkning.

För en detaljerad studie av processer i rören i en anpassad avgas, skapades en speciell installation. Den består av ett stativ för löpande motorer, en adaptermotor - ett rör med inredning för val av statiskt och dynamiskt tryck, två piezoelektriska sensorer, tvåstråloscilloskop C1-99, en kamera, ett resonanskt avgasrör från R-15 Motor med ett "teleskop" och ett hemlagat rör med svarta ytor och ytterligare värmeisolering.

Tryck i rören i avgasområdet bestämdes enligt följande: Motorn visas på resonansrevisioner (26000 rpm), data från de piezoelektriska sensorerna som är fästa vid de piezoelektriska sensorns ocilloskop, visades på oscilloskopet, frekvensen av svepet av som synkroniseras med motorns rotationsfrekvens, och oscillogrammet spelades in på filmen.

Efter att filmen manifesterats i en kontrasterande utvecklare överfördes bilden till dragkraften på skärmen av oscilloskopskärmen. Resultaten för röret från motorn R-15 visas i figur 1 och för ett hemlagat rör med svart och ytterligare värmeisolering - i figur 2.

På scheman:

P Dynamiskt tryck, p St - statiskt tryck. OSO - Öppning av avgasfönstret, NMT - Nedre dödpunkt, länken är stängningen av avgasfönstret.

Analys av kurvor gör att du kan identifiera inloppstryckfördelningen resonansrör I funktionen av vevaxelns vridfas. Ökning av det dynamiska trycket från det ögonblick som avgasfönstret upptäcks med diametern hos utgångsmunstycket 5 mm förekommer för R-15 ungefär 80 °. Och dess minimum ligger inom 50 ° - 60 ° från botten av den döda punkten vid maximal rening. Ökat tryck i den reflekterade vågan (från ett minimum) vid tidpunkten för stängning av avgasfönstret är ca 20% av det maximala värdet av R. fördröjning i verkan av reflekterad avgasvåg - från 80 till 90 °. För statiskt tryck kännetecknas det av en ökning av 22 ° C "platå" på diagrammet upp till 62 ° från öppningen av avgasfönstret, med minst 3 ° från botten av den döda punkten. Självklart, i fallet med användning av ett liknande avgasrör, förekommer reningsfluktuationer vid 3 ° ... 20 ° efter botten av den döda punkten, och på något sätt var 30 ° efter öppningen av avgasfönstret tidigare trodde.

Dessa studier av det hemlagade röret skiljer sig från data R-15. Ökat dynamiskt tryck upp till 65 ° från öppningen av avgasfönstret åtföljs av ett minimum beläget 66 ° efter botten av den döda punkten. Samtidigt är ökningen av trycket i den reflekterade vågen från det lägsta ca 23%. Lastning i åtgärden av avgaser är mindre, vilket förmodligen beror på ökande temperatur i det värmeisolerade systemet och är ca 54 °. Rengöringsoscillationer är markerade vid 10 ° efter botten av den döda punkten.

Jämförelse av grafik kan det noteras att statiskt tryck i det värmeisolerade röret vid tidpunkten för stängning av avgasfönstret är mindre än i R-15. Dynamiskt tryck har emellertid maximalt en reflekterad våg av 54 ° efter stängning av avgasfönstret och i R-15, skiftas detta maximalt med 90 "! Skillnaderna är förknippade med skillnaden i diametrarna hos avgasrören: på R-15, som redan nämnts, är diametern 5 mm och på värmeisolerade - 6,5 mm. Dessutom, på grund av den mer avancerade geometrin hos röret R-15, är koefficienten för restaurering av statiskt tryck mer.

Effektiviseringskoefficienten för det resonansavgasrör beror i stor utsträckning på själva rörets geometriska parametrar, tvärsnittet av motorns, temperaturregimen och gasfördelningsfaserna.

Användningen av kontrollöverföringar och val av temperaturregimen hos det resonansavgasröret kommer att möjliggöra att övergå det maximala trycket hos den reflekterade avgasavågsvågen vid tiden av avgasfönstret är stängt och därigenom ökar effektiviteten kraftigt.

Den gasdynamiska tillsynen innefattar metoder för att öka laddningstätheten vid inloppet med användning:

· Den kinetiska energin hos luft som rör sig på mottagningsanordningen i vilken den omvandlas till det potentiella trycket av tryck vid bromsning av strömmen - höghastighetsövervakning;

· Vågprocesser i inloppsrörelserna -.

I den termodynamiska cykeln hos motorn utan att öka början av kompressionsprocessen uppträder vid tryck p. 0, (lika atmosfärisk). I den termodynamiska cykeln av kolvmotorn med en gasdynamisk övervakning sker början av kompressionsprocessen vid tryck p K. , på grund av ökningen av arbetsvätskans tryck utanför cylindern från p. 0 vara p K.. Detta beror på omvandlingen av den kinetiska energin och energin hos vågprocesserna utanför cylindern i den potentiella energin av tryck.

En av energikällorna för att öka trycket i början av kompressionen kan vara energin hos det infallande luftflödet, som äger rum när flygplanet, bilen etc. betyder. Följaktligen kallas tillsättning i dessa fall höghastighet.

Höghastighetsövervakning Baserat på aerodynamiska mönster av omvandling av höghastighets luftflöde i statiskt tryck. Strukturellt realiseras det som ett diffusor luftintagsmunstycke, som syftar till att bogsera luftflödet vid körning fordon. Teoretiskt ökar trycket Δ p K.=p K. - p. 0 beror på hastighet c. H och densitet ρ 0 incident (flytt) luftflöde

Höghastighetsövervakningsfynd Används främst på flygplan med kolvmotorer och sportbilardär hastighetshastigheter är mer än 200 km / h (56 m / s).

Följande sorteringar av gasdynamisk övervakning av motorer är baserade på användningen av tröghets- och vågprocesser i motorinloppssystemet.

Tröghet eller dynamisk reduktion sker vid relativt hög hastighet av att flytta fräsch laddning i rörledningen c. Tr. I det här fallet tar ekvation (2.1)

där ξ t är en koefficient som tar hänsyn till motståndet mot gasens rörelse i längd och lokal.

Verklig hastighet c. Gasflödet av gas i inloppsrörledningar, för att undvika förhöjda aerodynamiska förluster och försämring av fyllningen av cylindrar med fräsch laddning, bör inte överstiga 30 ... 50 m / s.

Frekvensen av processer i cylindrarna av kolvmotorer är orsaken till oscillerande dynamiska fenomen i gasluftsvägar. Dessa fenomen kan användas för att väsentligt förbättra de viktigaste indikatorerna på motorer (liter kraft och ekonomi.

Tröghetsprocesser åtföljs alltid av vågprocesser (fluktuationer i tryck) som härrör från den periodiska öppningen och stängning av inloppsventilerna i gasbytesystemet, såväl som kolvarnas returtransitering.

Vid det inledande steget av inloppet i inloppsmunstycket före ventilen skapas ett vakuum, och motsvarande våg av hällning, som når den motsatta änden av den enskilda inloppsrörledningen, reflekterar kompressionsvågen. Genom att välja längden och passage av den enskilda rörledningen kan du få ankomsten av denna våg till cylindern vid det mest fördelaktiga ögonblicket innan du stänger ventilen, vilket väsentligt ökar fyllningsfaktorn och därför vridmoment M e. Motor.

I fig. 2.1. Ett diagram över ett inställt inloppssystem visas. Genom inloppsrörledningen, kringgår gasspjället, kommer luften in i mottagarmottagaren och ingångsledningarna av den konfigurerade längden till var och en av de fyra cylindrarna.

I praktiken används detta fenomen i utomeuropeiska motorer (bild 2.2), såväl som inhemska motorer för personbilar med skräddarsydda individuella inloppsledningar (till exempel, zMZ-motorer), såväl som på en 2h8.5 / 11 dieselmotor, en stationär elektrisk generator med en inställd rörledning i två cylindrar.

Den största effektiviteten av gasdynamisk övervakning sker med långa individuella rörledningar. Förskottstryck beror på samordningen av motorns rotationsfrekvens n., rörledningslängder L. Tr och hörn

stäng Lag inloppsventil (orgel) φ A.. Dessa parametrar är relaterade beroende

var är den lokala ljudhastigheten; k. \u003d 1.4 - det adiabatiska indexet; R. \u003d 0,287 kJ / (kg ∙ hagel.); T. - Genomsnittlig gastemperatur för tryckperioden.

Våg- och tröghetsprocesser kan ge en märkbar ökning av laddning i en cylinder vid stora ventilupptäckter eller i form av ökande laddning i kompressionstakt. Genomförandet av effektiv gasdynamisk övervakning är endast möjlig för ett smalt antal rotationsfrekvens. Kombinationen av faserna i gasfördelningen och längden på inloppsrörledningen måste ge den största fyllningskoefficienten. Ett sådant urval av parametrar kallas ställa in inloppssystemet.Det låter dig öka motorns kraft med 25 ... 30%. För att bevara effektiviteten hos gasdynamisk övervakning i ett bredare sortiment av vevaxelns rotationshastighet kan olika metoder användas, i synnerhet:

· Applicera en rörledning med en variabel längd l. TR (till exempel teleskopisk);

· Växla från en kort rörledning för länge;

· Automatisk reglering av gasdistributionsfaser etc.

Användningen av gasdynamisk övervakning för motorhöjning är emellertid förknippad med vissa problem. För det första är det inte alltid möjligt att rationellt följa tillräckligt utökade inloppsrörledningar. Det är särskilt svårt att göra för låghastighetsmotorer, eftersom med en minskning av rotationshastigheten ökar längden på de justerade rörledningarna. För det andra ger fasta rörledningar geometri endast dynamisk inställning i vissa, ganska ett visst sortiment av hastighetsläge.

För att säkerställa effekten i ett brett område används en jämn eller stegsjustering av längden på den konfigurerade banan när du flyttar från ett hastighetsläge till ett annat. Stegreglering med hjälp av specialventiler eller rotationsdämpare anses vara mer tillförlitlig och framgångsrikt använt i bilmotorer av många utländska företag. Används ofta kontroll med att byta till två anpassade rörledningslängder (bild 2.3).

I läget för den slutna fliken utförs motsvarande läge upp till 4000 min -1, lufttillförsel från inloppsmottagarna av systemet längs en lång väg (se bild 2.3). Som ett resultat (jämfört med basversionen av motorn utan gasdynamisk övervakning) förbättras flödet av vridmomentkurvan på en extern hastighetskaraktäristik (vid vissa frekvenser från 2500 till 3500 min -1 ökar vridmomentet i genomsnitt 10 ... 12%). Med ökande rotationshastighet n\u003e 4000 min -1 matningsbrytare till en kort väg och det här låter dig öka kraften N E. på nominellt läge med 10%.

Det finns också mer komplexa all-life-system. Till exempel, mönster med rörledningar som täcker en cylindrisk mottagare med en roterande trumma med fönster för meddelanden med rörledningar (fig 2,4). När den cylindriska mottagaren roteras, ökas rörledningen och vice versa, när den vrids medurs, minskar den. Genomförandet av dessa metoder komplicerar emellertid motorns konstruktion och minskar dess tillförlitlighet.

I multikylande motorer med konventionella rörledningar reduceras effektiviteten av gasdynamisk övervakning, vilket beror på det ömsesidiga inflytandet av inloppsprocesser i olika cylindrar. I bilmotorerna är inloppssystemen "inställd" vanligtvis på det maximala vridmomentet för att öka sitt lager.

Effekten av gasdynamisk överlägsen kan också erhållas med motsvarande "inställning" i avgassystemet. Denna metod hittar användning på tvåtaktsmotorer.

För att bestämma längden L. Tr och inre diameter d. (eller passageavsnitt) av den justerbara rörledningen är det nödvändigt att utföra beräkningar med hjälp av numeriska metoder för gasdynamik som beskriver det icke-stationära flödet, tillsammans med beräkningen av arbetsflödet i cylindern. Kriteriet är ökningen i kraften,

vridmoment eller reducera den specifika bränsleförbrukningen. Dessa beräkningar är mycket komplexa. Enklare definitionsmetoder L. tre d. Baserat på resultaten av experimentella studier.

Som ett resultat av behandlingen av ett stort antal experimentella data för att välja inre diameter d. Den justerbara rörledningen föreslås enligt följande:

var (μ. F. Y) Max är det mest effektiva området för inloppsventilplatsen. Längd L. Trifle-rörledningen kan bestämmas med formeln:

Observera att användningen av grenade inställda system som ett gemensamt rörmottagare - individuella rör visade sig vara mycket effektiva i kombination med turboladdning.

480 RUB. | 150 UAH. | $ 7,5 ", Mousoff, Fgcolor," #ffffcc ", bgcolor," # 393939 ");" Onmouseout \u003d "Returnera nd ();"\u003e Avhandlingstid - 480 RUB., Leverans 10 minuter , dygnet runt, sju dagar i veckan och helgdagar

Grigorge Nikita Igorevich. Gasdynamik och värmeväxling i kolvmotorns avgasledning: Avhandlingen ... Kandidat av tekniska vetenskaper: 01.04.14 / Grigorge Nikita Igorevich; [Säkerhetsplats: Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education "Ural Federal University Uppkallad efter den första presidenten i Ryssland BN Yeltsin "http://lib.urfu.ru/mod/data/view.php?d\u003d51&rid\u003d238321] .- Ekaterinburg, 2015.- 154 s.

Introduktion

Kapitel 1. Läge av problemet och ställa in målen för studien 13

1.1 Typer av avgassystem 13

1.2 Experimentella studier av effektiviteten hos avgassystem. 17.

1.3 Beräknad forskning Effektivitet av examenssystem 27

1.4 Egenskaper hos värmeväxlingsprocesser i avgassystemet för kolvförbränningsmotor 31

1.5 Slutsatser och inställning av uppgifter 37

Kapitel 2. Forskningsmetodik och beskrivning av experimentell installation 39

2.1 Välja en metod för studie av gasdynamik och värmeväxlingsegenskaper hos processen för utmatning av kolvmotorn 39

2.2 Konstruktivt utförande av den experimentella installationen för studien av frisättningsprocessen i kolven DVS 46

2.3 Mätning av rotationsvinkeln och hastigheten distribution Vala. 50

2.4 Definition av omedelbart flöde 51

2.5 Mätning av momentana lokala värmeöverföringskoefficienter 65

2.6 Mätning av övertrycksflöde i examensvägen 69

2.7 Datainsamlingssystem 69

2.8 Slutsatser till kapitel 2 s

Kapitel 3. Gasdynamik och utgiftsegenskaper för utsläppsprocessen 72

3.1 Gasdynamik och utgiftsegenskaper hos frisättningsprocessen i kolvmotorn av förbränning utan chans på 72

3.1.1 med en rörledning med ett cirkulärt tvärsnitt 72

3.1.2 för rörledning med kvadratisk tvärsnitt 76

3.1.3 med en rörledning av ett triangulärt tvärsnitt 80

3.2 Gasdynamik och förbrukningsmaterial för processen för utmatning av kolvens förbränningsmotor med reducering av 84

3.3 Slutsats till kapitel 3 92

Kapitel 4. Omedelbar värmeöverföring i avgaskanalen hos kolvmotorn för förbränning 94

4.1 Instant lokal värmeöverföringsprocess av en förbränning av en förbränningsmotor utan supercharow 94

4.1.1 med rörledning med rund tvärsnitt 94

4.1.2 För rörledning med kvadratisk tvärsnitt 96

4.1.3 med en rörledning med ett triangulärt tvärsnitt 98

4.2 Instant värmeöverföringsprocess av kolvmotorns utlopp med förbränning med reduktion av 101

4.3 Slutsatser till kapitel 4 107

Kapitel 5. Stabilisering av flödet i avgaskanalen hos kolvmotorn för förbränning 108

5.1 Ändra flödespulsationerna i kolvmotorns avgasanvändning med användning av en konstant och periodisk utstötning 108

5.1.1 Undertryck av flödespulsationer i utloppet med användning av en konstant utstötning 108

5.1.2 Ändra pulsationerna av flödet i avgasrummet genom periodisk utstötning 112 5.2 Konstruktiv och teknisk utformning av avgassystemet med utstötning 117

Slutsats 120.

Bibliografi

Beräknade studier av effektiviteten av examensystem

Kolvmotorns avgassystem är att avlägsna avgasmotorns cylindrar och leverera dem till turboladdaren (i övervakning av motorer) för att konvertera energin till vänster efter arbetsflödet mekaniskt arbete på TK-trädet. Avgaserna utförs av en delad rörledning, gjuten från grå eller värmebeständigt gjutjärn eller aluminium i fallet med kylning eller från separata gjutjärnsunstycken. För att skydda servicepersonalen från brännskador kan avgasröret kylas med vatten eller belagt med värmeisoleringsmaterial. De värmeisolerade rörledningarna är mer föredragna för motorer med gasturbinsöverföringar. Eftersom i detta fall reduceras förlusten av avgaserenergi. Eftersom vid uppvärmning och kyld längden på avgasledningen ändras, är speciella kompensatorer installerade före turbinen. På stora motorer Kompensatorerna kombinerar också enskilda sektioner av avgasledningar, vilket enligt tekniska skäl gör komposit.

Information om gasparametrarna före Turbochilledour-turbinen i dynamiken under varje DVS-arbetscykel uppträdde på 60-talet. Några resultat av studier av beroendet av den momentana temperaturen hos avgaserna från belastningen för fyrtaktsmotorn på ett litet område av vevaxelrotationen daterad med samma tidsperiod är också kända. Men varken i detta eller i andra källor finns det sådana viktiga egenskaper Som den lokala värmeöverföringsintensiteten och gasflödet i avgassanalen. Diesels med överlägsen kan vara tre typer av gasförsörjningsorganisation från cylinderhuvudet till turbinen: ett system med permanent gastryck framför turbinen, ett pulssystem och ett superladdningssystem med en pulsomvandlare.

I systemet med konstant tryck går gaserna från alla cylindrar in i ett stort avgasrör av en stor volym, som tjänar som en mottagare och smidar i stort sett tryckpulsteringar (Figur 1). Under frisättningen av gas från cylindern i avgasröret bildas en hög amplitud-tryckvåg. Nackdelen med ett sådant system är en stark minskning av gasprestanda medan de strömmar från cylindern genom uppsamlaren till turbinen.

Med en sådan organisation av frisättningen av gaser från cylindern och tillförseln av dem till munstycksapparaten minskar förlusten av energi associerad med sin plötsliga expansion under cylinderns utgång i rörledningen och två-tidskonverteringen av Energi: den kinetiska energin som härrör från cylindern av gaser i den potentiella energin av deras tryck i rörledningen, och den sist igen i den kinetiska energin i munstycksapparaten i turbinen, eftersom den uppträder i examenssystemet med konstant trycktryck vid ingången till turbinen. Som ett resultat av detta, under det pulserande systemet, ökar engångsoperationen av gaser i turbinen och deras tryck minskar under frisättningen, vilket minskar kraftkostnaden för att utföra gasutbyte i kolvmotorns cylinder.

Det bör noteras att med en pulserad överlägsen är förutsättningarna för omvandling av energi i turbinen avsevärt försämrats på grund av flödesnivå, vilket leder till en minskning av dess effektivitet. Dessutom hindras definitionen av de beräknade parametrarna för turbinen på grund av variabler av gasens tryck och temperatur före turbinen och bakom den och separationstillförseln av gas till dess munstycksapparat. Dessutom är utformningen av både motorn själv och turboladdare turbinen komplicerad på grund av införandet av separata samlare. Som ett resultat tillämpar ett antal företag med massproduktion av motorer med gasturbinövervakning ett permanent tryckhögt laddningssystem före turbinen.

Övervakningen av impulskonverteraren är mellanliggande och kombinerar fördelarna med tryckpulsationer i avgasröret (minskar fattigdomsoperationen och förbättrar cylinderrengöringen) med en vinnare från att minska tryckkruven före turbinen, vilket ökar effektiviteten hos den senare.

Figur 3 - Överlägset system med pulsomvandlare: 1 - munstycke; 2 - munstycken; 3 - Kamera; 4 - diffusor; 5 - Pipeline

I detta fall sammanfattas avgaserna på rör 1 (figur 3) genom munstycken 2, i en rörledning, som kombinerar utsläppen från cylindrar, vars faser inte överlagras av en till en annan. Vid en viss tidpunkt når tryckpulsen i ett av rörledningarna ett maximum. I detta fall blir den maximala gasutgångshastigheten från munstycket som är ansluten till denna rörledning maximalt, vilket leder till effekten av utstötning till upplösningen i en annan rörledning och därigenom underlättar rengöring av cylindrar fäst vid den. Förfarandet för utgången av munstyckena upprepas med en hög frekvens, därför, i kammaren 3, som utför rollen hos en mixer och en spjäll, en mer eller mindre likformig ström bildas, vars kinetiska energi i diffusorn 4 ( Hastighetsreduktion) omvandlas till en potential på grund av ökning av tryck. Från rörledningen finns 5 gaser med turbinen med nästan konstant tryck. Ett mer komplext strukturdiagram över pulsomvandlaren bestående av speciella munstycken vid ändarna av avgasrören, kombinerat med en gemensam diffusor, visas i figur 4.

Flödet i avgasledningen kännetecknas av uttalad nonstationaritet orsakad av frekvensen av själva processen och den nonstationaritet av gasparametrar vid gränserna hos avgasledningscylindern och turbinen. Kanalrotation, profilbrytning och periodisk förändring av den geometriska egenskaper Vid ingångsdelen av ventilslitningen är det orsaken till separation av gränsskiktet och bildandet av omfattande stillastående zoner, vars dimensioner förändras över tiden. I stagnationszoner, ett återbetalningsbart flöde med storskaliga pulserande virvlar, som interagerar med huvudflödet i rörledningen och i stor utsträckning bestämmer flödesegenskaperna hos kanalerna. Strömens nonstationaritet manifesteras i avgaskanalen och under stationära gränsvillkor (med en fast ventil) som ett resultat av krusningar av trängselzoner. Dimensionerna av icke-stationära virvlar och frekvensen av deras krusningar kan avsevärt bestämma endast av experimentella metoder.

Komplexiteten av experimentell studie av strukturen hos icke-stationära vortexflöden tvingar designers och forskare att använda när man väljer den optimala geometrin hos avgassan genom att jämföra de integrerade förbrukningsmaterial och energieffektiviteterna hos flödet, som vanligtvis erhålles under stationära förhållanden på fysiska modeller, det vill säga med statisk rengöring. Förbättringen av tillförlitligheten hos sådana studier ges emellertid inte.

Papperet presenterar de experimentella resultaten av att studera strömkonstruktionen i motorns utlopp och en jämförande analys av strukturen och integrerade egenskaper hos strömmarna under stationära och nonstationära betingelser utfördes.

Testresultaten av ett stort antal utgångsvarianter indikerar den otillräckliga effektiviteten av det vanliga sättet att profilera baserat på förövarna av det stationära flödet i knä av rör och korta rör. Det finns ofta fall av inkonsekvens av de projicerade och verkliga beroendet av utgiftsegenskaperna från kanalens geometri.

Mätning av rotationsvinkeln och rotationsfrekvensen hos kamaxeln

Det bör noteras att de maximala skillnaderna mellan värdena för TPS som definieras i mitten av kanalen och nära dess vägg (variationen på kanalens radie) observeras i kontrollsektioner nära ingången till kanalen under Studie och nå 10,0% av IPI. Om de tvungna krusningarna av gasflödet för 1x till 150 mm skulle vara mycket mindre med en period än IPI \u003d 115 ms, bör strömmen karakteriseras som en kurs med en hög grad av icke-stationär. Detta tyder på att övergångsflödesregimen i kanalerna i energianläggningen ännu inte har slutförts, och nästa indignation redan har påverkats. Och tvärtom, om flödespulsationerna skulle vara mycket mer med en period än TR, bör strömmen betraktas som en kvasistation (med en låg grad av nonstation). I det här fallet, före förekomsten av störningen, har övergångshydrodynamiskt läge tid att slutföra, och kursen ska anpassas. Och slutligen, om flödeshastigheten för flödet var nära värdet av TR, bör strömmen karakteriseras som måttligt icke-stationär med en ökande grad av nonstation.

Som ett exempel på den möjliga användningen av de karakteristiska tiderna som föreslås för att bedöma de karakteristiska tiderna, beaktas flödet av gas i kolvkonstruktionerna. För det första hänvisas till figur 17, vid vilken beredningen av WX-flödeshastigheten från vevaxelns F (Figur 17, A) och på tiden T (Figur 17, B). Dessa beroende erhölls på den fysiska modellen av samma cylinder DVS-dimensionen 8.2 / 7.1. Det kan ses från figuren att representationen av beroendet WX \u003d f (f) är lite informativ, eftersom den inte exakt reflekterar fysisk väsen processer som uppstår i examenskanalen. Det är emellertid exakt i detta fall att dessa grafik tas för att skicka in på motorfältet. Enligt vår mening är det mer korrekt att använda temporärt beroences wx \u003d / (t) för att analysera.

Vi analyserar beroendet WX \u003d / (t) för n \u003d 1500 min. "1 (Figur 18). Såsom kan ses, vid denna vevaxelrotationsfrekvens, är längden på hela frisättningsprocessen 27,1 ms. Den övergångshydodynamiska processen i Utloppet börjar efter att ha öppnat avgasventilen. Samtidigt kan hissens mest dynamiska område särskiljas (tidsintervallet under vilket det finns en kraftig ökning av flödeshastigheten), vars varaktighet är 6,3 ms. Därefter ersätts tillväxten av flödeshastigheten med dess urtagning. Som tidigare visat (Figur 15), för denna konfiguration hydrauliskt system Avkopplingstiden är 115-120 ms, dvs signifikant större än lyftdelens varaktighet. Således bör det antas att början av frisättningen (lyftsektionen) uppträder med en hög grad av nonstation. 540 ф, hagel av PKV 7 A)

Gasen levererades från det totala nätverket på rörledningen, där tryckmätaren 1 installerades för att styra trycket på nätverket och ventilen 2 för att styra flödet. Gasen flödade i tankmottagaren 3 med en volym av 0,04 m3, den innehöll ett inriktningsgaller 4 för att släcka tryckpulsteringarna. Från tankmottagaren 3 tillfördes gasledningen till den cylinderblåsande kammaren 5, i vilken honeycomb 6 installerades. HonayComb var ett tunt galler och var avsett att rengöra resterande tryckkrisplattor. Cylinderblåsningskammaren 5 fästes på cylinderblocket 8, medan den inre håligheten hos cylindercellskammaren kombinerades med det inre håligheten hos huvudet hos cylinderblocket.

Efter att ha öppnat avgasventilen 7, gick gasen från simuleringskammaren genom avgaskanalen 9 till mätkanalen 10.

Figur 20 visar mer detaljerat konfigurationen av avgasbanan för den experimentella installationen, vilket indikerar placeringarna för trycksensorerna och termoemometerproberna.

På grund av det begränsade antalet information om dynamiken i frisättningsprocessen valdes en klassisk direktutloppskanal med en rund tvärsektion: huvudet på cylinderblocket 2 fästes på tapparna hos ett experimentellt avgasrör 4, rörlängden var 400 mm och en diameter av 30 mm. I röret borras tre hål på avstånd L \\, Lg respektive B, 20,140 och 340 mm för installation av tryckgivare 5 och termo-chaser-sensorer 6 (Figur 20).

Figur 20 - Konfiguration av avgaskanalen hos den experimentella installationen och platsen för sensorn: 1-cylinderblåsande kammare; 2 - huvudet på cylinderblocket; 3 - Avgasventil; 4 - ett experimentellt examensrör; 5 - Tryckgivare; 6 - Thermoemometer sensorer för mätning av flödeshastigheten; L är längden på utloppsröret; C_3- Dies till platserna för termo-chaser-sensorerna från avgasfönstret

Installationsmätningssystemet gjorde det möjligt att bestämma: det aktuella hörnet av rotationen och vridhastigheten hos vevaxeln, den momentana flödeshastigheten, den momentana värmeöverföringskoefficienten, överskott av flödetryck. Metoder för att definiera dessa parametrar beskrivs nedan. 2.3 Mätning av hörn av rotation och frekvens av rotation av fördelningen

För att bestämma rotationshastigheten och den aktuella rotationsvinkeln hos kamaxeln, såväl som det ögonblicket att hitta kolven i de övre och nedre döda punkterna, applicerades en takometrisk sensor, varvid installationsschemat, som visas i figur 21, Eftersom parametrarna som anges ovan måste vara entydigt bestämda i studien av dynamiska processer i ICC. fyra

Den takometriska sensorn bestod av en tandad skiva 7, vilken hade bara två tänder placerade mitt emot varandra. Skivan 1 installerades med en elektrisk motor 4 så att en av skivans skivor motsvarade kolvens position i den övre döda punkten respektive den andra den nedre dödpunkten och fästes på axeln med användning av Koppling 3. Motoraxeln och kolvmotoraxeln var ansluten med bältesändningen.

När man passerar en av tänderna nära den induktiva sensorn 4, fixerad på stativet 5, bildas utsignalen från den induktiva sensorn en spänningsimpuls. Med hjälp av dessa pulser kan du bestämma kamaxelns nuvarande läge och bestämmer följaktligen kolvens läge. För att signalerna motsvarar NMT och NMT utfördes tänderna från varandra från varandra, varvid konfigurationen skiljer sig från varandra, på grund av vilken signalerna vid det induktiva sensorns utlopp hade olika amplituder. Signalen erhållen vid utloppet från den induktiva sensorn visas i figur 22: Spänningsimpulsen hos en mindre amplitud motsvarar kolvens läge i NTC och pulsen av en högre amplitud respektive position i NMT.

Gasdynamik och förbrukningsmaterial Process av utgången från kolvens förbränningsmotor med en överlagring

I klassisk litteratur om teorin om arbetsflöde och teknik, är turboladdaren huvudsakligen som den mest effektiv metod Motor som tvingar, på grund av en ökning av mängden luft som kommer in i motorcylindrarna.

Det bör noteras att i litterära källor är turboladdarens inflytande på gasdynamiska och termofysiska egenskaper hos gasflödet av avgasledningen extremt sällsynt. Huvudsakligen i litteraturen beaktas turbin turbin turbin med förenklingar som ett element i ett gasbytesystem som har hydrauliskt motstånd mot flödet av gaser vid cylindrarnas utlopp. Det är emellertid uppenbart att turboladdarsturbinen spelar en viktig roll vid bildandet av flödet av avgaser och har en signifikant inverkan på flödeshydrodynamiska och termofysiska egenskaper. Detta avsnitt diskuterar resultaten av studien av Turboladdars turbineffekt på gasflödeshydrodynamiska och termofysiska egenskaper i kolvmotorns avgasledning.

Studier utfördes på en experimentell inställning, som tidigare beskrivits, i det andra kapitlet, huvudändringen är installationen av en TKR-6 turboladdare med en radiell axiell turbin (figur 47 och 48).

På grund av påverkan av trycket i avgaserna i avgasledningen till turbinens arbetsflöde studeras mönstren för förändringar i denna indikator allmänt. Komprimerad

Turbinturbininstallationen i avgasledningen har en stark effekt på trycket och flödeshastigheten i avgasledningen, vilket tydligt ses från tryckets plughet och flödeshastigheten i avgasröret med turboladdaren från vevaxelns hörn (Figurerna 49 och 50). Genom att jämföra dessa beroenden med liknande beroenden för avgasledning utan turboladdare under liknande förhållanden kan det ses att installationen av en turboladdare i avgasröret leder till framväxten av ett stort antal krusningar genom hela utgången av utgången som orsakas genom verkan av bladelementen (munstycksapparaten och pumphjulet) av turbinen. Figur 48 - Allmän typ av installation med turboladdare

Ett annat karakteristiskt särdrag hos dessa beroenden är en signifikant ökning av amplituden av tryckfluktuationer och en signifikant minskning av amplituden för hastighetsfluktuationerna i jämförelse med utförandet av avgassystemet utan turboladdare. Till exempel, vid med vevaxelns rotationsfrekvens på 1500 minuter är det maximala gastrycket i rörledningen med en turboladdare 2 gånger högre, och hastigheten är 4,5 gånger lägre än i rörledningen utan turboladdare. Ökat tryck och reducering av Hastigheten i examensrörledningen orsakas av det motstånd som skapas av turbinen. Det är värt att notera att det maximala tryckvärdet i turboladdaren flyttas i förhållande till det maximala tryckvärdet i rörledningen utan en turboladdare med upp till 50 grader av rotationen av vevaxeln. Så

Beroendet av det lokala (1x \u003d 140 mm) överskottstrycket hos datorn och flödeshastigheten hos WX i avgasledningen av kolvmotorns cirkulära tvärsnitt med en turboladdare från vridningsvinkeln på vevaxeln P vid Ett övertryck av frisättningen av P T \u003d 100 kPa för olika vevaxelhastigheter:

Det visade sig att i avgasledningen med en turboladdare är de maximala flödeshastighetsvärdena lägre än i rörledningen utan det. Det är värt att notera att samtidigt som det uppnår det maximala flödesvärdet mot en ökning i hörnet av vevaxeln är karakteristisk för alla installationslägen. I fallet med turboladdare är hastighetshastigheten mest uttalad vid låga rotationshastigheter av vevaxeln, vilket också är karakteristiskt och i fallet utan turboladdare.

Liknande egenskaper är karakteristiska och beroende av PX \u003d / (P).

Det bör noteras att efter stängning av avgasventilen, är gashastigheten i rörledningen i alla lägen inte reducerad till noll. Installera turboladdaren i avgasledningsledningen leder till utjämning av flödeshastighets pulsationerna på alla driftsätt (speciellt med det ursprungliga övertrycken på 100 kPa), både under utmatningstakten och efter dess ände.

Det är värt att notera att i rörledningen med en turboladdare, är intensiteten av dämpningen av fluktuationerna av flödetrycket efter avgasventilen högre än utan en turboladdare

Det bör antas att de ändringar som beskrivs ovanför förändringarna i flödesgasdynamiska egenskaper när turboladdaren är installerad i avgasledningen, flödet av flöde i utloppskanalen, vilket oundvikligen bör leda till förändringar i de termofysiska egenskaperna hos Utlösningsprocessen.

I allmänhet är beroendet av tryckförändringen i rörledningen i DVS med överlägsen överensstämmelse med den tidigare erhållna.

Figur 53 visar beroende grafer massflöde G genom avgasröret från vevaxelns rotationshastighet under de olika värdena för det redundanta trycket i P och konfigurationerna av avgassystemet (med turboladdaren och utan det). Dessa grafik erhölls med användning av den teknik som beskrivs i.

Från graferna som visas i Figur 53 kan det ses att för alla värden av det ursprungliga övertrycket är massflödeshastigheten G av gas i avgasledningen ungefär densamma som om det finns en TK och utan det.

I vissa sätt att använda installationen överstiger skillnaden i utgiftsegenskaperna något ett systematiskt fel, vilket är ca 8-10% för att bestämma massflödeshastigheten. 0,0145 g. kg / s

För rörledning med kvadratisk tvärsnitt

Avgassystemet med utstötningsfunktioner enligt följande. Avgaserna i avgassystemet kommer från motorns cylinder i kanalen i cylinderhuvudet 7, varifrån de passerar till avgasröret 2. I avgasröret 2 är ett utstötningsrör 4 installerat i vilket luft matas via en Elektropneumoklap 5. Ett sådant utförande låter dig skapa ett urladdningsområde omedelbart bakom kanalcylinderhuvudet.

För att utstötningsröret inte skapar signifikant hydrauliskt motstånd i avgasröret, bör diametern inte överstiga 1/10 diameter av denna samlare. Det är också nödvändigt för att skapa ett kritiskt läge i avgasröret, och ejektorns låsning visas. Positionen för utkastningsrörets axel i förhållande till avgasuppsamlingsaxeln (excentricitet) väljs beroende på den specifika konfigurationen av avgassystemet och motorns driftsläge. I det här fallet är effektivitetskriteriet graden av rening av cylindern från avgaserna.

Sök experiment visade att urladdningen (statiskt tryck) som skapades i avgasröret 2 med användning av utstötningsröret 4 bör vara minst 5 kPa. Annars kommer otillräcklig nivellering av det pulserande flödet att uppstå. Detta kan orsaka bildning av matningsströmmar i kanalen, vilket leder till en minskning av cylinderrengöringens effektivitet och därmed minskar motorens kraft. Den elektroniska motorstyrenheten 6 måste organisera elektropneumoklaps 5, beroende på rotationshastigheten hos motorns vevaxel. För att förbättra effekten av utstötning vid utmatningsrörets 4 utgångsände kan ett subsoniskt munstycke installeras.

Det visade sig att de maximala värdena för flödeshastigheten i utloppskanalen med konstant utstötning är signifikant högre än utan det (upp till 35%). Dessutom, efter stängning av avgasventilen i avgaskanalen med ett konstant utstötning, faller hastigheten hos utgångsflödet långsammare jämfört med den traditionella kanalen, vilket indikerar den fortsatta rengöringen av kanalen från avgaserna.

Figur 63 visar beroendet av den lokala volymetriska flödeshastigheten för VX genom utloppskanalerna med olika konstruktioner från vevaxelns rotationshastighet. De indikerar att i hela sortimentet av vevaxelns rotationsfrekvens vid konstant utstötning, volymen Flödeshastigheten genom avgassystemet ökar, vilket bör leda till den bästa rengöringen av cylindrar från avgaser och en ökning av motorkraften.

Således visade studien att användningen av en konstant utstötning i avgassystemet i avgassystemet förbättrar cylindergasreningen jämfört med traditionella system genom att stabilisera flödet i avgassystemet.

Den huvudsakliga grundläggande skillnaden i denna metod på förfarandet för släckningsflödepulsioner i kolvmotorns avgaskanal med användning av effekten av konstant utstötning är att luften genom utstötningsröret endast matas till avgassanalen under frigöringstakten. Detta kan vara möjligt genom att ställa in. elektronblock Motorstyrning, eller applicera en speciell styrenhet, vars diagram visas i figur 66.

Detta system som utvecklats av författaren (Figur 64) tillämpas om det är omöjligt att säkerställa kontrollen av utstötningsprocessen med hjälp av motorns styrenhet. Principen om ett sådant system består av det följande, speciella magneter bör installeras på motorns svänghjul, speciella magneter måste installeras, vars position skulle motsvara öppnandet av öppningen och stängning av motorutloppsventilerna. Magneter måste installeras i olika poler i förhållande till hallen bipolär sensor, som i sin tur bör vara i omedelbar närhet av magneter. Passerar bredvid sensormagneten, som fastställs med respektive öppningspunkten av avgasventilerna, orsakar en liten elektrisk puls, som förstärks av signalförstärkningsenheten 5 och matas till elektropneumoklapet, vars slutsatser är anslutna till Utgångarna 2 och 4 i styrenheten, varefter den öppnas och lufttillförseln börjar. Det händer när den andra magneten går bredvid sensorn 7, varefter elektropneumoklap stängs.

Vi vänder oss till experimentella data som erhölls inom vevaxelns rotationsfrekvenser P från 600 till 3000 minuter. 1 med olika permanenta övertryckstångar på frisättningen (från 0,5 till 200 kPa). I experiment, tryckluft med en temperatur av 22-24 med utkastningsröret mottaget från fabriksvägen. Avböjning (statiskt tryck) för utstötningsröret i avgassystemet var 5 kPa.

Figur 65 visar graferna för de lokala tryckberoende PX (Y \u003d 140 mm) och WX-flödeshastigheten i avgasledningen av den runda tvärgående sektionen av kolvmotorn med en periodisk utstötning från vevaxelns rotationsvinkel under Överskott av № \u003d 100 kPa för olika rotationsfrekvenser av vevaxeln.

Från dessa grafer kan det ses att genom hela taktet med frisläppande finns en oscillation absolut tryck I examensvägen når de maximala värdena för trycksoscillationer 15 kPa, och minimum når utmatningen av 9 kPa. Sedan, som i den klassiska examensvägen för det cirkulära tvärsnittet, är dessa indikatorer 13,5 kPa och 5 kPa. Det är värt att notera att det maximala tryckvärdet observeras vid vevaxelns hastighet på 1500 min. "1, på de andra driften av tryckoscillationsmotorn når inte sådana värden. Återkallande. Det i det ursprungliga röret av Rund tvärsnitt, den monotona ökningen av amplituden av tryckfluktuationer observerades beroende på ökningen av vevaxelns rotationsfrekvens.

Från diagrammen på den lokala gasflödeshastigheten hos gasflödet från hörnet av vevaxelns rotation kan det ses att lokala hastigheter under frigöringstakten i kanalen med användning av effekten av periodisk utstötning är högre än i den klassiska kanalen hos Cirkulär tvärsnitt på alla lägen på motorn. Detta indikerar den bästa rengöringen av examenskanalen.

Figur 66, grafer att jämföra varningarna av den volymetriska flödeshastigheten hos gasen från vevaxelns rotationshastighet i det runda tvärsnittet av utan utstötning och det runda tvärsnittet med en periodisk utstötning vid olika övertryck vid inloppsingångskanalen beaktas .