Улучшение характеристик двухтактных двигателей внутреннего сгорания оптимизацией газовоздушного тракта

• Автор: Лобов, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 276 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СОКРАЩЕНИЙ

ф И СИМВОЛОВ

т ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИИ

ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ДВУХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1.1. Анализ конструкции и особенностей процесса

газообмена двухтактных двигателей внутреннего сгорания

1.2. Анализ уровня развития газодинамических методов

^ расчета двигателей внутреннего сгорания

1.3. Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАСЧЕТА
Ш ДВИГАТЕЛЯ
2.1. Исходная система дифференциальных уравнений
2.2. Описание расчетной схемы двигателя
2.3. Основные этапы расчета
2.4. Постановка граничных условий
2.5. Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ВЕРИФИКАЦИИ
ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ
3.1. Постановка начальных условий расчета
3.2. Результаты сравнения расчетных и 119 экспериментальных данных
3.3. Методика расчета эффективных параметров работы 145 двигателя внутреннего сгорания

3.4. Исследование влияния степени дискретизации расчетной области на результаты расчета
3.5. Результаты расчета внешней скоростной
Щ. характеристики двигателя
^ 3.6. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ИЛЛЮСТРАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПО УЛУЧШЕНИЮ-КОНСТРУКЦИИ ГАЗОВОЗДУШНОГО ТРАКТА ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
4.1. Оценка эффективности процесса газообмена в двухтактных двигателях с кривошипно-камерной
Ф продувкой
4.2. Способы повышения эффективности процесса газообмена в двухтактных двигателях с кривошипно-
^ камерной продувкой
4.3. Оценка шумовых характеристик двигателя на этапе проектирования
ф 4.4. Основные направления дальнейшего развития и
_ практического использования трехмерной
газодинамической модели двигателя
4.5. Выводы по главе 4 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СОКРАЩЕНИЙ
И СИМВОЛОВ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
Е - полная удельная энергия, Дж/кг; к - показатель политропы; р - давление, Па; р - плотность, кг/м3; і - время, с;
п - обороты вращения коленчатого вала, мин'1; и - скорость вдоль оси ОХ, м/с;
V - скорость вдоль оси ОУ, м/с; со - скорость вдоль оси 02, м/с;
IV- вектор скорости, м/с; й7 - модуль вектора скорости, м/с; х - координата вдоль оси ОХ, м; у - координата вдоль оси ОУ, м; г - координата вдоль оси 02, м;
с/а- - удельная энергия, соответствующая выделению тепла при сгорании топлива, Дж/кг;
б/то - удельная энергия, соответствующая теплообмену со стенками, Дж/кг;
Ъ - плотность продуктов сгорания, кг/м3;
Уг - коэффициент остаточных газов;
Т - температура газа, К.
СОКРАЩЕНИЯ
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
грубой сетке удовлетворяет точным интегральным балансам. В соответствии с выше сказанным, без всякой натяжки можно утверждать, что известный отечественный метод - метод крупных частиц может быть классифицирован как метод контрольных объемов. Однако в отличие от МКО отечественный метод имеет одно важное преимущество, о котором будет сказано далее.
На рис. 1.15, в качестве примера, представлен один контрольный объем на который разбиваете^' вся расчетная область интегрирования.
Рис. 1.15 Контрольный объем
Технология разбиения расчетной области на элементарные расчетные объемы в МКО подобна методике использованной в РПР методе и МКЧ. Для обозначения сторон контрольных объемов в МКО используется компасориентированная маркировка, см. рис. 1.16. В соответствии с этой маркировкой, верхняя граница контрольного объема обозначается буквой N (Nord - север) нижняя граница - буквой S (Sued-юг) и т.д. При этом разграничение контрольных объемов производится точно по средине между двумя соседствующими расчетными узлами.
Дискретизация конвективных составляющих дифференциального уравнения по пространственным координатам с учетом