Моделирование рабочего процесса в ДВС с искровым зажиганием

Введение 4
Глава 1 Обзор состояния вопроса по теме моделирования рабочего процесса в ДВС с искровым зажиганием 6
1.1 Моделирования рабочего процесса в ДВС с искровым зажиганием 6
1.2 Перевод иностранных источников по теме исследования 8
1.2.1 Основы ионизации пламени 8
1.2.2 Уточненное экспериментально соответствие характеристик пика ионизации и локальных характеристик давления при добавлении динамической модели NO 14
1.2.3 Методы нейронной сети для контроля внутрицилиндровых процессов в двигателях внутреннего сгорания 25
1.2.4 Модель для преобразования полученных сигналов в двигателе с искровым зажиганием в контуры пламени 31
1.3 Постановка задач исследования 56
Глава 2 Экспериментальное оборудование и погрешность экспериментов 57
2.1 Экспериментальная установка УИТ - 85 57
2.2 Оценка погрешностей измерений 58
2.3 Выводы по второй главе 63
ГЛАВА 3 Результаты экспериментов и их анализ 64
3.1 Результаты экспериментального исследования проведенного на УИТ-85 64
3.2 Влияние добавки Н2 в сжатый природный газ на концентрацию несгоревших углеводородов и угарного газа в отработавших газах ДВС с искровым зажиганием 69
3.3 Скорость распространения пламени по фазам сгорания 73
3.3.1 Средняя скорость распространения пламени в основной фазе сгорания 73
3.3.2 Средняя скорость распространения пламени в 1-ой фазе сгорания 75
3.4 Основные результаты измерений в экспериментальной установке 77
Глава 4 Обобщение выявленных особенностей процесса сгорания при добавке водорода в СПГ 78
4.1 Средняя скорость распространения фронта пламени СПГ с добавкой водорода в условиях КС поршневого ДВС 78
4.2 Определение характеристики тепловыделения 80
4.3 Возможность оценки интенсивности тепловых процессов в поршневых ДВС по характеру изменения показателя политропы 82
4.4 Основные выводы по анализу и обобщению основных результатов работы 85
Основные результаты и выводы 86
Список использованных источников 87
Купить

Создание моделей описывающих процесс сгорания в поршневых двигателях с искровым зажиганием, позволяющих проводить моделирование рабочего процесса на стадии проектирования новых и перспективных видов двигателей, в том числе и на альтернативных видах топлива, является современной, значимой и актуальной задачей проводимых исследований.
В настоящее время идет активный поиск альтернативных видов топлив, к которым все больше относят смесевые топлива с добавкой водорода, позволяющей по новому организовать процесс сгорания и обеспечить значительное сокращение токсичных выбросов автомобильными двигателями при повышении эффективности процесса сгорания
Целью работы является моделирование рабочего процесса в ДВС с искровым зажигание для повышения эффективности новых ДВС на альтернативных видах топлива.
Достижение поставленной цели обеспечивается решением следующих задач:
1) получение эмпирических зависимостей для определения скоростей распространения фронта пламени для углеводородных топлив различного состава;
2) уточнение коэффициентов с учетом скорости распространения пламени для характеристики тепловыделения по методике И.И. Вибе.
ОБЪЕКТ исследования - процесс сгорания углеводородных топлив в двигателях с искровым зажиганием.
ПРЕДМЕТ исследования - моделирование рабочего процесса, при изменении свойств ТВС за счет добавки водорода.
Методы исследования. Экспериментальные методы, со стендовыми испытаниями на одноцилиндровой установке УИТ-85, методы эмпирического анализа, статистическая обработка данных и компьютерное моделирование.
Достоверность полученных результатов исследования обусловлена большим объемом экспериментов, применением методов статистической обработки данных.
Научная новизна исследования
1. Установленные закономерности для определения средних скоростей распространения фронта пламени в 1 -ой и основной фазах сгорания.
2. Предложены уточнения (значения параметров m, pz) методики И. И. Вибе, позволяющие прогнозировать протекание процесса сгорания в зависимости от режимных параметров работы двигателя и свойств топлива.
Практическая значимость и реализация результатов. Полученные результаты позволяют проводить расчет процесса сгорания при работе на альтернативных видах топлива.
На защиту выносятся:
1. Эмпирические зависимости для расчета средних скоростей распространения фронта пламени.
2. Эмпирические зависимости позволяющие определять коэффициенты характеристики тепловыделения по методике, предложенной И. И. Вибе, с учетом скорости распространения пламени в ДВС.
Апробация работы. Положения диссертации докладывались на научно-технических семинарах кафедры «Энергетические машины и системы управления» ТГУ в 2016 и 2017 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 2 печатных работы.
Структура и объем диссертации.
Диссертации состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы из 44 наименований. Работа изложена на 91 странице текста, иллюстрированного 1 таблицей и 19 рисунками.
Купить