Главная » 2014 » Август » 15 » Скачать Улучшение показателей рабочего процесса дизеля интенсификацией впрыска топлива. Огнев, Иван Владимирович бесплатно
01:00
Скачать Улучшение показателей рабочего процесса дизеля интенсификацией впрыска топлива. Огнев, Иван Владимирович бесплатно
Улучшение показателей рабочего процесса дизеля интенсификацией впрыска топлива
Диссертация
Автор: Огнев, Иван Владимирович
Название: Улучшение показателей рабочего процесса дизеля интенсификацией впрыска топлива
Справка: Огнев, Иван Владимирович. Улучшение показателей рабочего процесса дизеля интенсификацией впрыска топлива : диссертация кандидата технических наук : 05.04.02 Барнаул, 2003 183 c. : 61 04-5/548-6
Объем: 183 стр.
Информация: Барнаул, 2003
Содержание:
Глава 1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
11 Анализ взаимосвязи процесса впрыска топлива, рабочего процесса и эффективности использования теплоты в цикле
12 Особенности струйного смесеобразования в дизелях
13 Способы повышения интенсивности впрыска в современных топливных системах
14 Анализ влияния характера тепловыделения на параметры цикла и индикаторный КПД дизеля
15 Анализ исследований согласования параметров топливной струи с формой камеры сгорания дизеля
16
Выводы по главе Задачи исследования
Глава 2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАШШ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА, ИНДИКАТОРНОГО КПД, ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ПРИ ПОВЫШЕНИИ ИНТЕНСИВНОСТИ ВПРЫСКА ТОПЛИВА
21 Гидродинамический расчет топливной аппаратуры
22 Методика расчета характеристик факела
23 Описание математической модели рабочего процесса с блоком анализа индикаторного КПД, учитывающей динамику впрыска
24 Программный комплекс анализа экономических и экологических характеристик рабочего процесса дизеля с учетом динамики впрыска топлива
25
Выводы по главе
Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ
31 Результаты гидродинамического расчета топливной аппаратуры дизелей семейства ЧН 15/
311 Влияние диаметра топливопровода высокого давления на давление впрыскиваемого топлива
312 Влияние эффективного проходного сечения распылителя форсунки и усилия затяжки пружины на давление впрыскиваемого топлива
313 Влияние размерности ТНВД на давление впрыскиваемого топлива
32 Численное исследование влияния характеристик ТА на рабочий процесс и вредные выбросы дизеля
321 Влияние конструктивных параметров топливной аппаратуры на скорость тепловыделения
322 Влияние угла опережения впрыска и продолжительности впрыска топлива на некоторые экономические и экологические показатели цикла дизеля
323 Влияние диаметра и количества сопловых отверстий распылителя форсунки на экономические и экологические показатели цикла при форсировании дизеля
33
Выводы по главе
Глава 4 ЭКСПЕРРШЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНР1Я НА ПАРАМЕТРЫ ТОПЛИВНОГО ФАКЕЛА, РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС, ИНДИКАТОРНЫЙ КПД И ВРЕДНЫЕ ВЫБРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ВПРЫСКА
41 Экспериментальное исследование влияния давления впрыска на динамику развития топливного факела
411 Методы экспериментального исследования влияния % щ давления впрыска на параметры топливной струи
412 Экспериментальная установка и методика исследования топливного факела на безмоторной установке
413 Методика обработки опытных данных, полученных методом оптической диагностики интегральных характеристик нестационарных турбулентных струй в процессе распыливания топлива
414 Анализ экспериментальных данных
415 Сравнение теоретических данных расчета характеристик факела с экспериментальными, полученными в ходе исследования параметров топливной струи
42 Экспериментальная моторная установка, методика исследования и расчет погрешностей
421 Экспериментальная моторная установка
422 Методика эксперимента, измерение и обработка опытных данных
423 Анализ погрешностей измерения и обработки опытных данных
43 Результаты исследования влияния параметров топливной аппаратуры на мощностные и экономические параметры цикла дизеля
431 Влияние угла опережения впрыска на эффективные ^ показатели цикла дизеля БМД
432 Результаты анализа характеристик выделения и отвода теплоты и составляющих неиспользования теплоты в цикле дизеля ЧН 15/18 при варьировании углом опережения впрыска топлива
433 Влияние диаметра отверстий, угла истечения топлива из распылителя и выступания распылителя форсунки в % камеру сгорания на мощностные, экономические и экологические параметры цикла семейства дизелей ЧН 15/
434 Влияние продолжительности впрыска на мощностные, экономические и экологические параметры цикла при форсировании семейства дизелей ЧН15/
44
Выводы по главе
Введение:
Дизельный двигатель внутреннего сгорания благодаря возможности его форсирования будет занимать в ближайшие годы ведущее место в качестве энергосиловой установки в различных секторах экономики.Одним из направлений совершенствования дизельных ДВС стало их форсирование по мощности и улучшение экономических и экологических показателей. При этом негативным фактором является увеличение продолжительности сгорания, что вызывает рост непроизводительных потерь теплоты, снижение индикаторного КПД, ухудшение экологических показателей и топливной экономичности.Эффективным методом улучшения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов дизелей является совершенствование процесса топливоподачи, определяющего характер дальнейшего протекания смесеобразования и сгорания и, следовательно, показатели рабочего процесса дизеля. В настоящее время целый ряд ведущих мировых производителей дизелей ведет работы по совершенствованию рабочего процесса дизеля за счет увеличения давления впрыскиваемого топлива до 50 - 150 МПа (иногда и выше), то есть интенсификацией впрыска топлива. Отсюда, задача по интенсификации впрыска топлива в дизеле является актуальной.В литературе указано, что с увеличением давления впрыска возрастает скорость истечения топлива из отверстий распылителя, и улучшаются дисперсность и однородность распыливания. При этом происходит увеличение длины и угла конуса топливной струи. Все это приводит к уменьшению вероятности переобогащения топливом сердцевины струи и улучшению показателей рабочего процесса дизеля (при условии согласования параметров топливной струи с формой камеры сгорания). # В отечественных транспортных дизелях наиболее распространена топливная аппаратура разделенного типа с многоплунжерными ТНВД, поэтому в настоящей работе рассматриваются именно эти системы.В указанных системах для увеличения давления впрыска топлива повышают объемную скорость вытеснения топлива плунжером (за счет увеличения диаметра или скорости плунжера), уменьшают объем линии высокого давления топливной системы, повышают давление начала впрыскивания, увеличивают жесткость системы насос - топливопровод форсунка.Исследования выполнялись в рамках Hi 11 «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки техники» 2000 - 2002 гг., «Студенты и аспиранты - малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские гранты)» 2001 и 2002 гг.Цель работы. Анализ возможности улучшения экономических и экологических характеристик рабочего процесса дизеля за счет интенсификации процесса впрыска топлива.Научная новизна. Предложен программный комплекс анализа экономических и экологических характеристик рабочего процесса дизеля, объединяющий в единое целое отдельные расчетные блоки: гидродинамический расчет линии высокого давления (ЛВД); расчет параметров движения струи; расчет характеристики тепловыделения; анализ КПД и эффективности использования теплоты в цикле, расчет содержания ВВ в ОГ дизеля. Комплекс позволяет на стадии проектирования в первом приближении решать задачи оптимизации некоторых характерных параметров ТА (диаметра соплового отверстия, давления впрыска и др.).На основе использования метода оптической диагностики интегральных характеристик нестационарных турбулентных струй в процессе распыливания топлив уточнены расчетная методика скорости истечения топлива из соплового отверстия, зависимости, описывающие развитие струи « ' ^' топлива, которые использованы при математическом моделировании рабочего процесса дизеля; разработана экспресс - методика определения давления впрыска топлива перед сопловыми отверстиями распылителя. Экспериментально получена зависимость распределения массы частиц топлива по скорости движения и скорости фронта топливного факела от давления впрыска топлива.Методы исследования. Достоверность результатов достигнута выбором современных методов и средств измерений, соблюдением требований стандартов, периодической проверкой и тарировкой приборов, анализом и контролем погрешностей, а для теоретических исследований принятием обоснованных исходных данных и закономерностей и сопоставлением результатов расчета и эксперимента.Прашическая ценность и реализация результатов работы. • Разработаны расчетные методики, доведенные до инженерного использования включающие: гидродинамический расчет ЛВД, расчет рабочего процесса, методику расчета скорости струи топлива. Показана возможность повышения индикаторного КПД и снижения вредных выбросов с ОГ для конкретных режимов работы. Рекомендованы мероприятия по оптимизации конструктивных и регулировочных параметров ТА. Практические результаты по влиянию повышения давления впрыска на параметры рабочего процесса дизеля приняты к использованию при доводке дизелей на АО ХК «Барнаултрансмаш». Предложен экспресс - метод исследования параметров топливной струи и контроля качества распылителей форсунок на АО «Алтайский завод прецизионных изделий».Методические разработки и программные средства используются в учебном процессе АлтГТУ им. И.И. Ползунова.Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 4-й и 5-й всероссийских конференциях по НТП «Студенты и аспиранты малому наукоемкому бизнесу (Ползуновские гранты)» (Казань, 2001 г. и «^' *' 9 Барнаул, 2002 г.), на конференциях «Молодежь - Барнаулу» в 2001 - 2003 гг., на международной конференции «Современные техника и технологии» (Томск, 2002); на межрегиональном научном фестивале «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 2002), на конференции «Наука. Техника. Инновации» (Новосибирск, 2002), на международной конференции «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения» (Челябинск, 2003), на IX международной конференции (Владимир, 2003), на Ш-м семинаре вузов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике в (Барнаул, 2003 г.), на 58, 59, 60, 61 ежегодных внутривузовских конференциях АлтГТУ в 2000 - 2003 гг. и на научных семинарах кафедры «Двигатели внутреннего сгорания».Публикации. По теме диссертации опубликовано шестнадцать печатных работ, получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Структтра и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения и списка использованной литературы, приложения, содержит 120 страниц машинописного текста, 51 рисунок, 5 таблиц и список литературы из 185 наименований.На защиту выносятся следующие основные положения диссертации: - результаты анализа ранее выполненных работ по влиянию интенсификации тепловыделения, процессов смесеобразования и подачи топлива на показатели экономичности цикла и вредные выбросы; ^ - модернизированная математическая модель рабочего процесса дизеля с блоком анализа индикаторного КПД, реализованная по методике расчета Н.Ф. Разлейцева, в которой уточнены зависимости описывающие развитие струи топлива; - результаты гидродинамического расчета топливной системы дизеля ЧН 15/18; <*<
var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont');
if (container) {
var parent = container.parentElement;
if (parent) {
const wrapper = document.createElement('div');
wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper');
parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling);
}
}
