Повышение энергетических и экологических показателей двигателя с искровым зажиганием на частичных нагрузках совершенствованием системы впуска

• Автор: Суворов, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 153 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние проблемы и выбор направления исследования

1.1 .Движение потока газов по впускной системе и факторы, оказывающие на него влияние

1.1.1. Аэродинамическая характеристика впускной системы

1.1.2. Характер движения воздушного потока по впускной системе

1.1.3. Шероховатость стенок каналов

1.2. Методы исследования

1.2.1. Экспериментальные исследования

1.2.2. Моделирование течения газа во впускной системе ДВС

1.2.2.1. Классификация методов моделирования газодинамических
процессов
1.2.2.2. Численные исследования
1.2.2.3. Конструирование расчетных сеток
1.2.2.4. Начальные и граничные условия
1.3. Выводы
Глава 2. Теоретические исследования процесса впуска ДВС
2.1. Исследования аэродинамических сопротивлений впускной системы
2.1.1. Влияние конструктивных элементов на аэродинамическое сопротивление впускной системы
2.1.2. Влияние шероховатости стенок на аэродинамическое сопротивление впускной системы
2.3. Отрыв пограничного слоя
2.2.0пределение конструктивных и аэродинамических параметров дроссельной заслонки
2.3. Моделирование газодинамических процессов во впускной системе
2.3.1. Создание трехмерной модели впускной системы
2.3.2. Задание граничных условий
2.3.3. Создание расчетной сетки
2.3.4. Анализ и визуализация полученных данных
2.3.5. Доработка трехмерной модели впускной системы и проверочный расчет
2.4. Выводы
Глава 3. Аэродинамические исследования впускной системы ДВС
3.1. Исследовательская установка для аэродинамических исследований
3.2. Методика проведения аэродинамических исследований
3.3. Обработка и анализ полученных данных
3.4. Модернизация и проверочные испытания впускной системы двигателя
3.5. Анализ данных испытаний модернизированной впускной системы
3.6. Выводы
Глава 4. Сравнительные испытания штатной и модернизированной впускных систем двигателя в режиме прокрутки
4.1. Стенд для проведения испытаний в режиме прокрутки
4.2. Методика проведения испытаний в режиме прокрутки
4.3. Обработка и анализ данных испытаний в режиме прокрутки
4.3. Испытания модернизированной впускной системы в режиме прокрутки
4.5. Выводы
Глава 5. Влияние конструкции системы впуска на технико-экономические и экологические показатели ДВС
5.1. Установка для определения технико-экономических и экологических показателей двигателя со штатной и модернизированной впускными системами
5.2. Методика проведения испытаний с целью определения техникоэкономических показателей ДВС
5.3. Методика оценки погрешностей величин измерений
5.4. Обработка и анализ данных

5.5. Анализ частичных скоростных характеристик со штатной и модернизированной впускными системами
5.6. Определение экологических показателей двигателя со штатной и модернизированной впускными системами
5.7. Выводы
Заключение
Список литературы

Методы математического моделирования потоков принято разделять на три группы, которые различаются типами, способами и сложностью математического аппарата, используемого для решения дифференциальных уравнений в частных производных (ДУЧП), описывающих физический процесс:
- аналитические;
- численные;
- комплексные.
Аналитические методы требуют чрезмерного упрощения задачи и для реальных геометрических конфигураций обычно не пригодны.
С постоянным увеличением мощности вычислительной техники доступным стало непосредственное применение различных численных методов для решения ДУЧП с целью правильного и точного моделирования задач газодинамики. Численные методы основываются на значительно меньшем числе ограничивающих предложений и могут быть использованы для расчета течений, имеющих сложную структуру. С помощью численных методов можно прогнозировать параметры потока в любой точке поля течения для широкого диапазона чисел Рейнольдса и Прандтля, в том числе с учетом влияния сжимаемости и турбулентности потока.
Таким образом, численное моделирование течений является мощным инструментом, используемым в процессе решения широкого спектра задач гидро-и газодинамики. К числу достоинств численных методов следует отнести высокую наглядность и полноту получаемой картины течения, сравнительно малую стоимость проведения расчетов, полную повторяемость результатов, возможность учета раздельного влияния физических процессов, простоту реализации алгоритмов по нахождению оптимальных режимов течения и геометрических форм исследуемых объектов. Очевидно, особую важность в этих условиях приобретает оценка достоверности получаемой расчетной информации, включающая в себя тестирование разностных схем, сопоставление с экспериментом и последующее уточнение расчетных моделей.