Исследование влияния газодинамических процессов на функционирование ДВС

• Автор: Хмелёв, Роман Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 144 с. : ил

Оглавление
Оглавление
Введение
Глава 1. Разработка математического и программного обеспечения расчета газодинамических процессов в системе газообмена ДВС

1.1. Предварительные замечания

1.2. ВЫБОР МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ ГАЗА..

1.2.1. Система уравнений газовой динамики

1.2.2. Принятие допущений

1.3. Численное решение уравнений газовой динамики

1.3.1. Сравнительный анализ численных методов решения уравнений газовой динамики

1.3.2. Численное интегрирование уравнений газовой динамики методом Годунова

1.4. Учет взаимодействия потока газа с движущейся контактной границей
1.5. Объединение математических моделей с различным числом пространственных координат (процедура осреднения)
1.6. Одномерный расчет течения газа через местные сопротивления
1.7. Постановка начальных и граничных условий
1.8. Программная реализация комплекса математических моделей нестационарного течения газа
1.9. Примеры использования разработанного программного обеспечения и проверка его адекватности
1.9.1. Расчет истечения газа через отверстие. Сравнение с
решением уравнения Сен-Венана
1.9.2. Решение задачи о распаде разрыва. Сравнение с
результатами, полученными методом крупных частиц
1.9.3. Решение задачи о поршне. Сравнение с точным решением
1.9.4. Одно-, двух- и трехмерный расчет опорожнения полости
через канал
1.10. ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. Разработка математической модели и исследование функционирования двигателя с учетом газодинамических процессов в системе газообмена
2.1. Предварительные замечания
2.2. Построение динамической модели двигателя ТМЗ-450Д
2.2.1. Принимаемые допущения и исходные уравнения модели
2.2.2. Рабочие уравнения модели
2.2.3. Реализация модели на ЭВМ
2.3 Использование одномерной математической модели для
исследования газодинамических процессов в системе газообмена ДВС
2.3.1. Постановка задачи
2.3.2. Построение схемы замещения системы газообмена ДВС
2.3.3. Взаимодействие математической модели одномерного
течения газа с динамической моделью двигателя
2.3.4. Расчетная схема системы газообмена двигателя
ТМЗ-450Д
2.3.5. Анализ полученных результатов
2.4. Использование трехмерной математической модели для
исследования газодинамических процессов в системе газообмена ДВС
2.4.1. Постановка задачи
2.4.2. Взаимодействие математической модели трехмерного
течения газа с динамической моделью двигателя

2.4.3. Расчетная схема системы газообмена двигателя
ТМЗ-450Д
2.4.4. Анализ полученных результатов
2.5. Проверка адекватности моделей
2.6. Оценка влияния конструктивных параметров системы газообмена на массовое наполнение и показатели двигателя
2.7. Выводы
ГЛАВА 3. Разработка методики учета газодинамических процессов в математических моделях ДВС
3.1. Предварительные замечания
3.2. Принципы построения методики учета газодинамических процессов в моделях ДВС
3.3. Определение характеристик процесса сгорания и их зависимости от режимов работы двигателя и показателей качества впускного канала
3.3.1 Определение характеристик процесса сгорания
3.3.2 Построение регрессионных зависимостей,
устанавливающих связь характеристик процесса сгорания с показателями качества впускного канала и режимами работы двигателя
3.4. Построение функциональной модели впускной системы двигателя
3.5. Пример использования разработанной методики и проверка
ее адекватности
3.6. Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Приложение

Вывод уравнений, позволяющих рассчитать течение газа с движущейся контактной границей в двух и одномерной постановке, приведен в работах [16, 17]. На основании этой методики из системы уравнений (1.15) были получены конечно-разностные соотношения для определения параметров потока в случае трехмерного течения.
При расчете течения газа с учетом движущейся контактной границы можно выделить следующие основные этапы:
1. Определение текущего положения границы.
2. Расчет параметров потока в ячейках около поверхности движущейся границы.
3. Расчет параметров потока в остальных ячейках.

Рис. 1.1. К расчету течения газа с учетом движущейся контактной
границы