Научные основы эффективного применения топлив различного состава в автотракторных дизелях

• Автор: Камфер, Георгий Матвеевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 369 с. : ил.

Принятые обозначения и сокращения

Глава 1. Экспериментальное исследование и теоретический

анализ процесса теплообмена нестационарной топливной струи с нагретой средой

1.1. Методика и основные результаты экспериментального исследования теплообмена

1.2. Вывод критериального уравнения теплообмена

1.2.1. Обобщение экспериментальных данных и вывод критериального уравнения

1.2.2. Анализ применимости критериального уравнения теплообмена в условиях дизеля

1.3. Расчет нестационарного поля температур при впрыскивании топлива

1.3.1. Результаты экспериментального исследования

1.3.2. Расчет поля температур около испаряющейся топливной струи методом источника

1.3.3. Расчет поля температур в процессе сжатия

1.3.4. Влияние турбулентных пульсаций скорости
Глава 2. Развитие теории фракционирования и испарения топлив
в условиях дизеля
2.1. Общие положения
2.2. Расчет равновесной испаряемости
2.2.1. Фазовое равновесие в системе пар - жидкость
2.2.2. Фазовое равновесное многокомпонентных смесей
2.2.3. Расчет процесса фракционирования
2.2.4. Равновесное выкипание и равновесное испарение
2.3. Расчет динамической испаряемости топлива по характеристике впрыскивания
2.3.1. Вывод исходных соотношений
2.3.2. Расчет динамической испаряемости топлива в условиях дизеля
2.4. Особенности испарения топлива при сверхкритических параметрах среды
Выводы по главам 1,2
Глава 3. Требования к организации процесса смесеобразования
в дизелях с КС в поршне
3.1. Общие положения
3.2. Организация движения воздушного заряда в КС

3.3. Взаимосвязь длительности процесса впрыскивания
и количества топливных струй
3.4. Требования к ориентации топливных струй
3.5. Согласование конструктивного оформления КС
и распылителя
3.6. Комплексная оценка качества смесеобразования
3.7. Изменение скорости движения воздушного заряда при
работе дизеля по скоростной характеристики
Выводы по главе
Глава 4. Влияние свойств топлив на показатели рабочего
цикла дизеля
4.1. Анализ влияния свойств топлив на показатели работы
и токсичность ОГ дизелей
4.2. Методика экспериментальных исследований
4.3. Влияние испаряемости и ЦЧ на удельный расход топлива
и требования к организации движения воздушного заряда
4.4. Расчет длительности ПЗВ при сгорании топлив различного состава
4.4.1. Общие положения
4.4.2. Расчетная модель воспламенения
4.4.3. Решение дифференциального уравнения воспламенения
4.4.4. Уравнение для расчета периода задержки воспламенения
в дизеле
4.5. Требования к условиям начала воспламенения при сгорании топлив различного состава
4.6. Влияние динамической испаряемости топлива на показатели процесса сгорания
Выводы по главе
Глава 5. Обоснование и расчетная оценка показателей
перспективных топлив для дизелей
5.1. Сравнительная оценка склонности топлив различного
состава к образованию токсичных компонентов
5.2. Альтернативные топлива для дизелей
5.2.1. Общая характеристика альтернативных топлив
5.2.2. Расчетные зависимости для определения свойств топлив
5.3. Оценка показателей качества перспективных топлив
5.3.1. Общие соображения
5.3.2. Соотношения между фракционным составом и ЦЧ дизельных топлив
5.4. Оценка показателей качеств реформулированного
дизельного топлива
5.4.1. Определение элементного состава
5.4.2. Расчет показателей качеств

5.4.3. Расчет динамической испаряемости и требуемой интенсивности вихревого движения
5.4.4. Влияние состава топлива на токсичность ОГ
5.5. Расчет основных свойств диметилового эфира (ДМЭ)
5.5.1. Общие сведения
5.5.2. Расчет термодинамических свойств диметилового
эфира
5.5.2.1. Свойства диметилового эфира в состоянии
насыщения
5.5.2.2. Свойства диметилового эфира в паровой (газовой)
фазе
5.5.3. Использование метода термодинамического подобия
для расчета свойств диметилового эфира
5.5.3.1. Исходные положения
5.5.3.2. Скрытая теплота парообразования
5.5.3.3. Динамическая вязкость паров
5.5.3.4. Поверхностное натяжение
Выводы по главе
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложения

Получено также полуэмпирическое уравнение, связывающее максимальное понижение температуры заряда на расстоянии г от оси струи, дТтах и на оси струи ДГтах0.
Ar.^/ATUo-expl-^Sr2], (1.13)
где г = г/{Ьф/2), Ьф - ширина струи.
При впрыскивании в камеру V = const в закрученный заряд максимальное понижение температуры можно примерно оценить по соотношению:
ATmax-’~=exP[5,2-10“4 ^Хпах
что близко к влиянию скорости движения среды на Qa по уравнению (1.7).
Отметим, что совпадение характера влияния цикловой подачи и а на ДГтах, вытекающего из уравнения теплообмена (1.7) и найденного по непосредственным измерениям температуры, также подтверждает достоверность полученных данных.
В табл. 1.6 по данным Ю.Б. Свиридова, [101] приведены значения максимального понижения температуры в объеме топливной струи в камере V = const в зависимости от начальной температуры (на режиме gu=100 мг/ц;
птн =850мин'1; рнв = 2,3 106 Па). Там же приведены рассчитанные по уравнению (1.12) значения ATmta при Ь = 80мм, т.е. в передней зоне струи вблизи стенок камеры, и экспериментальные значения ДТтш. Приведенные данные свидетельствуют об удовлетворительном соответствии результатов.
Таблица 1.6.
Максимальное понижение температуры в объеме топливной струи
тнв,к t х mm' ЛТтах К
Экспериментальные Расчет по (1.12)
523 170 80
573 170 130
673 200 200
773 250 250
873 250 350