Снижение газодинамических потерь в выпускных каналах двухтактного двигателя внутреннего сгорания

• Автор: Маслов, Юрий Лукич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 247 c. : ил

Глава I. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕЧЕНИЙ ГАЗА

1.2. Методыг основанные.- на упрощении системы дифференциальных уравнений нестационарного течения газа

1.3. Численные методы решения системы квазилинейных

1.4. Граничные условия, применяемые, при расчетах нестационарного течения газа в выпускных системах ДВС

1.5. Выводы. Постановка задачи исследования

Глава 2. ГРАНИЧНЫЕ.- УСЛОВИЯ В СИСТЕМЕ "ЦИЛИНДР - ВЫПУСКНОЕ ОКНО - ТРУБОПРОВОД” Д]ИН РАСЧЕТА НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ

В ВЫПУСКНОЙ СИСТЕМЕ ДВУХТАКТНОГО ДВС

2.1. Определение параметров отрывного течения, за-, выпускными окнами

2.1.1. Расчет потерь отрывного течения и расхода газа через выпускные окна при докритическом режиме

2.1.2. Отрыв потока при течении в канале с поворотом

2.1.3. Расчет потерь отрывного течения и расхода газа через выпускные окна при сверхкритическом режиме
2.1.4. Особенности расчета отрывного течения в профилированном канале
2.2. Граничные условия в системе "цилиндр - выпускное окно — трубопровод"
2.3. Граничные условия при течении в канале- с поворотом
В ВЫПУСКНЫХ СИСТЕМАХ, ДВС
1.1. Квазистационарные методы

дифференциальных уравнений

2*4* Схема расчета, нестационарного течения газа в
выпускной системе двухтактного ДВС
Глава 3* ЭКСПЕРШЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ЗА ВЫПУСКНЫМИ ОКНАМИ МЕТОДОМ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЕ ... 74 3*1* Выбор метода экспериментальных исследований . . 74 3*2* Визуальные исследования течения газа в выпускных
окнах
3*2*1* Методы визуальных исследований газовых потоков: 75 3.2.2* Исследования течения газа оптическим методом 77 3.2*3. Методика проведения: фотосъемки и анализ результатов
3.3. Экспериментальные исследования на установках со
стационарным режимом течения
3.3*1* Исследования на установке с плоской моделью .
3.3.2. Исследования на установке: с объемной статической. моделью
3.4* Экспериментальные исследования на установке с
нестационарным режимом течения
3*4.1* Экспериментальная установка, с динамической одноцикловой моделью
3.4.2. Методика проведения экспериментов, и анализ, результатов; исследований при нестационарных режимах, течения
3*5. Исследования.аэродинамических характеристик выпускных каналов с различной геометрией и рекомендации
по их профилированию
Глава 4* ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ. ПРОВЕРКА ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ЗА
ВЫПУСКНЫМИ ОКНАМИ НА ДВИГАТЕЛЕ
4.1* Экспериментальная установка с двигателем 4Д 13/14

4.2. Измерительная и регистрирующая аппаратура для измерения, давлений
4.2.1. Измерение, давлений в цилиндре двигателя
4.2.2. Измерение давлений в выпускном трубопровода
4.3. Измерение мгновенной температуры газов
4.3.1. Анализ методов измерения нестационарных температур газов в ДВС
4.3.2. Теоретические основы, измерения нестационарных температур газов термометром сопротивления
4.3.3. Основные, погрешности измерения температуры газового потока
4.3.4. Выбор материала чувствительного элемента термоприемника
4.3.5. Термоприемник для измерения мгновенной температуры газов в цилиндре двигателя
4.3.6. Тарировка датчиков' температуры
4.3.7. Экспериментальное определение..: характеристик термоприемника
4.3.8. Методика проведения экспериментов и результаты, измерения мгновенной температуры газов
4.4. Результаты экспериментальных исследований граничных условий за выпускными окнами
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ. ПОТЕРЬ НА ВЫПУСКЕ НА ТЕХНИКСМЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ
5.1. Методика проведения экспериментальных исследований
5.2. Методика обработки результатов экспериментальных

исследовании

Кп$(л,„) = Рр XV . (2,35)
2.1.3. Расчет потерь течения и расхода, газа через выпускные, окна при сверхкритическом режиме
Определение режима истечения
Критический режим истечения, при котором Упг -(Хкр, а Хп, -= I, является тем пределом, при котором выполняются соотношения, рассмотренные выше.. Для этого истечения при условиш что основные потери сосредоточены на участке расширения струи, из уравнения для определения перепада давлений в окнах получаем известную величину соответственно для воздуха и выпускных газов*.
{Рт)кр 0,5283Й • (2.36) Для определения величины Л/>г/>используем зависимости (2.4) и (2.5)
Ag.(xjl,v cosdpfrfaj = A которые после преобразований и подстановки Jim = I приводятся в случае выпускных газов к виду:
Ag-(x*P)(i-x,vcos5) = 0,5*04 . <2.37)
Отсюда для известных- углов J5, и J5», можно определить приведенную скорость в выпускных окнах Я/*/) при критическом режиме истечения
Площадь наибольшего сужения струи определяется из уравнения.
Рп,нр ~ (л,ир) , (2.38)
полученного ИЗ (2.10) при Я/п= I И (j/(Xm) - I.
Пройдя минимальное сечение Fmxp , струя начинает расширяться до сечения присоединения Fp . Этот процесс сопровожда-