Теория и расчет газодинамических процессов в быстроходном 2-х тактном турбопоршневом двигателе

• Автор: Березин, С. Р.
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1994
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 377с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
л
Предисловие
Основные условные обозначения и сокращения
ГЛАВА I. Методы исследования газообмена в 2-х
тактных двигателях
1.1. Особенности протекания рабочего процесса в
2-х тактном двигателе с ЩЩ
1.2. Обзор работ по исследованию газообмена и турбулентности в цилиндре
I 1.2.1. Экспериментальные методы исследования
1.2.2. Теоретические методы исследования
1.3. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. Математические модели течения газа в
элементах ГВТ
2.1. 2-х мерное нестационарное турбулентное

течение в цилиндре 2-х такгного двигателя с ВДД
2.1.1. Исходные предпосылки
2.1.2. Моделирование турбулентности в цилиндре
2.1.3. Основная система уравнений
2.1.4. Метод численного решения основной системы уравнений
2.1.5. Граничные условия

— . *, * « * 8 Ц'

2.2. Математическая модель движения и испарения 2-х мерного нестационарного турбулентного топливного факела
2.3. Расчет течения в трубопроводе с
учетом трения и теплообмена
2.4. Стык емкости и трубопровода
2.4.1. Потери при реальном течении газа через
клапан
2.4.2. Истечение из емкости
2.4.3. Втекание в емкость
2.5. Сужение на стыке двух трубопроводов
2.6. Узел трубопроводов
2.7. Взаимодействие нестационарного потока с
турбиной и с компрессором
2.8. Определение параметров газа в ресирере переменного объема
2.9. Выводы
ГЛАВА 3. Программный комплекс "Газодинамика ТПД"
3.1. Принципы организации комплекса
3.2. Модули для расчета элементов ГВТ
3.2.1. Одномерное течение в трубопроводе
3.2.2. Местные сопротивления
:'--3*2.3. Газообмен и течение в цилиндре
3.2.4. Вспомогательные подпрограммы
3.3. Управляющая программа
3.3.1. Структура исходных данных
•3.3.2. Рекомендации по составлению и отладке управляющей программы

3.3.3. Пример составления управляющей программы
для распета выпускной системы ЩД
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования газодинамических процессов в цилиндре двухтактного двигателя с ЦЩІ
4.1. Цели и место экспериментальных исследований
4.2. Статическая продувка впускных окон и коробки двигателя
4.2.1. Объекты и методики исследования
4.2.2. Влияние схемы течения в коробке и конструкции окон на кинематику потока внутри цилиндра и на расход
воздуха
4.2.3. Определение коэффициента расхода впускных окон
с учетом конструкции впускной коробки
4.2.4. Влияние конструкции впускных окон на пропускную способность и на структуру потока в цилиндре
4.2.5. Определение направления вектора скорости во впускных окнах
4.3. Моделирование газообмена на гидравлической
одноцнтя&ои >; установке
4.3.1. Объект и методика исследования
4.3.2. Результаты исследования
4.4. Исследование воздухоснабжения и индикаторного процесса Ілцшгандрового двигателя ДНІ2/2ХІ2
4.4.1. Объект и методика испытаний
риментально замеренного профиля осевой скорости на половине высоты цилиндра при полном открытии окон.
Большое развитие получает математическое моделирование газообмена с учетом движения заряда в цилиндре. Попытка аналитического решения уравнений закрученного движения заряда в цилиндре предпринята Багмутом Г.А. М Разработанная модель включает в центре цилиндра непродуваемую вихревую зону,вне которой течение потенциальное и винтовое. Получены аналитические выражения для скоростей заряда. Однако ввиду сложности аналитического решения при ограниченности исходных посылок это направление,по-видимому,не будет иметь развития.
Более перспективным ' методом является численное моделирование на ЭВМ. Первые попытки численно решить задачу о газообмене основывались на одномерном нестационарном пред-
[40,41]
ставлении о движении газа в цилиндре
Следующим по сложности типом модели движения заряда в цилиндре ДВС является нестационарная осесимметричная (двумерная) модель,в которой учитывается неоднородность параметрот по двум координатам и по времени. Чаще всего это (в цилиндрической системе .координат)- осевая координата I и радиальная в.» По угловой координате параметры для данных Х} однородны,т. е. =0.
Осесимметричные модели позволяют получить пространственное распределение параметров потока по радиусу и оси цилиндра, построить векторные диаграммы,линии тока,исследовать эволюцию течения заряда в рабочем объеме цилиндра, имеющем осевую