Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Оценка влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами

Работа №104847

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

машиностроение

Объем работы70
Год сдачи2018
Стоимость5500 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
88
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ГЛАВА 1 Критический обзор известных источников по проблеме оценки влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами 7
1.1 Проектирование двигателей внутреннего сгорания с
использованием газодинамики заряда топливовоздушной смеси 8
1.2 Результаты исследований по гипотезе того, что
электропроводность пламени в условиях ДВС является весьма информативным параметром оценки состояния рабочего тела 20
1.3 Эффект эксплуатационных режимов на продолжительности
сгорания 22
1.3.1 Влияние скоростного режима работы двигателя на
продолжительность сгорания 22
1.3.2 Влияние состава смеси на продолжительность сгорания ... 23
1.3.3 Влияние степени сжатия на продолжительность сгорания 24
1.3.4 Эффект местоположения свечи зажигания на
продолжительности сгорания 24
1.3.5 Эффект угла опережения зажигания на
продолжительности сгорания 25
1.3.6 Влияние продолжительности сгорания на параметры
рабочих характеристик двигателя 25
1.3.7 Влияние продолжительности сгорания на токсичность... 26
ГЛАВА 2 Оборудование, использованное в эксперименте, и методика обработки экспериментальных данных 29
2.1 Описание экспериментальной установки УИТ-85 29
2.2 Испытание на двигателе ВАЗ на режиме холостого хода при
степени сжатия 7,5 30
ГЛАВА 3 Результаты экспериментов и их анализ 34
3.1 Результаты экспериментального исследования проведенного на
УИТ-85 34
3.2 Оценка влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя
на скорость распространения пламени 39
3.3 Оценка влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя
на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами 48
ГЛАВА 4 Оценка особенностей процесса сгорания и распространения фронта пламени при добавке водорода в бензовоздушную смесь поршневого ДВС 52
4.1 Результаты расчета средних скоростей распространения фронта пламени и их сравнение с экспериментальными данными 52
4.2 Исследование термодинамических особенностей рабочего
процесса при высоком содержании остаточных газов в рабочей смеси 60
4.3 Эмпирическая зависимость средней скорости распространения
фронта пламени в основной фазе при работе на бензоводородовоздушных смесях 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 67

Актуальность работы. Возможности моделирования рабочего процесса позволяют снизить количество дорогих и сложных экспериментальных исследований, но для этого следует проводить тщательное исследование соответствия совокупности расчетных данных реально происходящей картине сгорания. При этом значительные расхождения как правило возникают при переходе с одного вида топлива на другой, что привод к необходимости уточнять практически все основные зависимости определяющие протекание процесса сгорания для получения удовлетворительных результатов по сходимости результатов расчетов и эксперимента.
Исследование рабочего процесса связано со значительными трудностями, так как условия сгорания в поршневых двигателях обусловлены быстрым изменением положения поршня, высокими значениями температур и давления, тем самым делая невозможным применение многих известных способов исследования процесса горения. В связи с этим принято решение основными источниками информации и характере протекания процесса сгорания в цилиндре поршневого ДВС выбрать датчик давления показывающий интегральную термодинамическую картину и датчики ионизации показывающие локальные характеристики процесс сгорания, тем самым обеспечив практически полный охват независимых переменных и объективное представление о закономерностях распространения фронта пламени.
Целью работы является оценка влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами.
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:
1. провести анализ результатов экспериментальных исследований проведенных на кафедре "Тепловые двигатели" ТГУ, по влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами.
2. выявить влияние добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами.
Объект исследования: ДВС с искровым зажиганием.
Предмет исследования: скорость распространения пламени в условиях ДВС с искровым зажиганием.
Методы исследования. Применялись метод экспериментального анализа, методы эмпирического анализа и статистическая обработка данных.
Достоверность полученных результатов исследования обусловлена большим объемом экспериментов, применением методов статистической обработки данных.
Научная новизна исследования
Определено влияние добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами.
Практическая значимость работы:
Результаты исследований особенностей влияния добавок водорода на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами.
На защиту выносятся:
1. Результаты анализ результатов экспериментальных исследований проведенных на кафедре "Тепловые двигатели" ТГУ, по влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами.
2. Закономерности влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами.
Апробация работы. Основные положения диссертации представлялись и обсуждались на конференции МНПК Вопросы образования и науки, г. Тамбов в 2017 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы.
Структура и объем диссертации.
Диссертации состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 30 наименований. Работа изложена на 70 страницах машинописного текста, иллюстрированного 1 таблицей и 45 рисунками.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


Основные результаты работы могут быть представлены следующими выводами:
1. проведен анализ результатов экспериментальных исследований проведенных на кафедре "Тепловые двигатели" ТГУ, по влияния добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами, в результате получено, экспериментальные данные имеют высокую повторяемость, скорость распространения пламени в основной фазе сгорания зависит примерно в равной мере как от показателей характеризующих турбулентность, так и от показателей характеризующих ламинарную скорость сгорания, а заключительной фазе, влияние турбулентности практически отсутствует, и скорость распространения пламени в пристеночной зоне определяется параметрами ламинарного пламени;
2. выявлено влияние добавки водорода в ТВС бензинового двигателя на
скорость распространения пламени в условиях забалластированности остаточными газами, показано, что наибольшее промоутирующее воздействие оказывает именно первые 3-4% процента водорода при работе как на УИТ-85, так и на двигателе ВАЗ на режиме холостого хода. На основании математического анализа предложено полиномиальное выражение связывающее среднюю скорость
распространения фронта пламени с основными режимными
параметрами работы ДВС.



1 Hanenkamp, A. 32/40 PGI - Neuer Otto-Gasmotor ohne Zundkerzen [Текст] / A. Hanenkamp, S.Terbeck, St.Kobler // MTZ Motortechnische Zeitschrift 67 (2006) 12.
2 Haslacher, R. Einsatz optischer Messmethoden bei der Entwicklung von Brennverfahren fur Wasserstoff-Erdgas-Gemische [Текст] / R.Haslacher, Ch.Skalla, Th.Jauk, H.Eichlseder // in: 6. Dessauer Gasmotorenkonferenz. Dessau-RoBlau. 2009.
3 Heider, G. Rechenmodell zur Vorausberechnung der NO-Emission von Dieselmotoren [Текст] / G.Heider // Munchen, Technische Universitat, Dissertation. 1996.
4 Heinz, C. Investigation of a Novel Pre-Chamber-Concept for Lean Premixed Combustion in Large Bore Gas Motors [Текст] / C. Heinz, F. Mittermayer, T. Sattelmayer // Projektplakat. Technische Universitat Munchen. 2005.
5 Zeilinger, K. Vorausberechnung der Brennverlaufe von Gasmotoren [Текст] / K. Zeilinger, G. Zitzler // MTZ Motortechnische Zeitschrift 12 (2003) 64.
6 Zitzler, G. Analyse und Vorausberechnung der Brennverlaufe von Gasmotoren bei Einsatz verschiedener Gasarten [Текст] / G. Zitzler //. Munchen, Technische Universitat, Dissertation. 2004.
7 Быков, В.И. Параметрический анализ простейшей модели теории теплового взрыва - модели Зельдовича-Семенова [Текст] / В.И. Быков, С.Б. Цыбенова //Физика горения и взрыва. №5. 2001. - С. 40-48
8 Коробейничев, О.П. О применении теории Зельдовича для горения водородокислородных смесей [Текст] / О.П. Коробейничев, Т.А. Большова //Физика горения и взрыва. №5. 2009. - С.3-7.
9 Разработка методики математического моделирования горения бензовоздушных смесей с различными значениями коэффициентов избытка воздуха при добавках водорода, кислорода, метана. Отчет по Госконтракту № К-0121 ФЦП «Интеграция». Научный руководитель
A. А. Васильев. Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН. Новосибирск. 1999 (ч. 1 и 2).
10 Волков, Д.В. Параметрические исследования образования окислов азота при горении метановоздушной смеси [Текст] / Д.В. Волков, С.А. Зайцев, В.Ф. Гольцев // Физика горения и взрыва. № 2. 1999. - С.7-12.
11 Азотян, В.В. Кинетические режимы развившегося цепного взрыва [Текст] / В.В. Азотян, И.А. Болодьян, С.Н. Копылов //Физика горения и взрыва. № 3. 2003. - С.127-137.
12 Бунев, В.А. О существовании критических условий цепно-теплового взрыва в пламенах [Текст] / В.А. Бунев, В.В. Заманщиков //Физика горения и взрыва. № 3. 2003. - С.120-126.
13 Коннов, А.А. О роли радикалов СО2 в механизме образования «быстрого» NO [Текст] // Физика горения и взрыва. 2008. №5. С.3-7.
14 Славинская, Н.А. О кинетических механизмах воспламенения изооктана [Текст] / Н.А. Славинская, А.М. Старик // Физика горения и взрыва. № 1. 2004. - С.42-63.
15 Бунев, В.А. Метод меченых атомов в численном моделировании процессов горения [Текст] / В.А. Бунев, А.В. Бакланов, И.Г. Намятов,
B. В. Заманщиков, Б.С. Бабкин // Физика горения и взрыва. № 6. 2007. -
C. 3-12.
16 Kuleshov, A.S. Model for predicting Air-fuel mixing, combustion and emissions in DL disel over whole operating rage [Text] // SAE Paper, No.2005-01-2119, 2005.
17 Бортников, Л.Н. Оценка коэффициента полезного действия двигателя с искровым зажиганием при работе на бензоводородовоздушной смеси [Текст] / Л. Н. Бортников, М. М. Русаков // Интеллектуальные системы в производстве. - 2007. - №2. - С. 166-170.
18 Русаков, М.М. Автомобильные двигатели с добавкой водорода в топливно-воздушную смесь [Текст] / М. М. Русаков [и др.] // Научно-технический конгресс по двигателестроению НТКД - 2008. - 2008. - С. 142-143.
...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ