|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Оптимизация рабочего цикла1.1 Исходные данные
Цикловая подача топлива (1.1) Рабочий объем цилиндра . (1.2) Среднее эффективное давление (1.3) Отношение радиуса кривошипа к длине шатуна S/2L=0,21/2·0,4=0,2625. Остальные параметры принимаются аналогичными параметрам исходных данных двигателя, приведенным [1].
1.2 Настройка математической модели
Оптимизация проводится с помощью программы численного моделирования «Импульс». Обеспечение адекватности математической модели заданному двигателю производится путем варьирования давления наддува pint, степени сжатия e, продолжительности сгорания jz, показателя характера сгорания m, механического КПД двигателя. При этом φz изменяется в диапазоне от 60 до 120º ПКВ; m – в диапазоне от 0,3 до 1,0. Критерием настройки математической модели является получение удельного эффективного расхода топлива be = 0,205…245 г/кВт×ч.
1.3 Проведение расчетного исследования
Расчетное исследование проводится при ограничении максимального давления сгорания рmax =const и температуре отработавших газов в турбину Tg1. Рассмотрим влияние давления наддува pint на показатели a, Tg1, q, bе, при нескольких степенях сжатия e. При варьировании pint и e получаем значения показателей и по ним строим графики (рисунок 1). Оптимальные значения наддува pint = 0,28 МПа и степени сжатия e = 13,5. Это определяется необходимым расходом топлива, как можно меньшей температурой Tg1 и наибольшим a. Влияние фаз газораспределения на показатели двигателя рассмотрим при постоянном (оптимальном) значении давления наддува. При выборе фаз газораспределения рассмотрим их влияние на следующие показатели рабочего процесса: - коэффициент продувки jg; - коэффициент остаточных газов g; - максимальную температуру цикла Tmax; - температуру газов на входе в турбину Tg1; - коэффициент избытка воздуха a; - расход воздуха через один цилиндр Gв; - давление насосных ходов рнх; - эффективный расход топлива bе; Влияние угла начала открытия выпускных органов газораспределения jнв на показатели двигателя показано на рисунке 2. Оптимальный угол принимаем jнв = 110º ПКВ. Такой выбор обусловлен минимальным расходом топлива bе, наибольшим a, наименьшей температурой Tmax, Влияние угла перекрытия клапанов jп на показатели двигателя показано на рисунке 3. Принимаем jп = 90º ПКВ то есть jкв = 405º ПКВ и Влияние угла закрытия впускных органов газораспределения на показатели двигателя показано на рисунке 4. Оптимальный угол принимаем jкн = 550º ПКВ так как при таком угле достаточно высоки расход воздуха G и a, а также низкие Tg1 и Tmax. Влияние температуры воздуха на входе в цилиндр Тint в диапазоне изменения 293…363 К на Tg1, Tmax,a, bе показано на рисунке 5. Принимаем Тint=303 К. Это обусловлено высоким a, низкими температурами Tg1, Tmax. e=12,5 _____; e=13,5_ _ _ _; e=14,5 ………; e=15,5- - - - - - -. Рисунок 1 – Зависимость давления наддува от показателей работы двигателя при различных степенях сжатия.
Влияние продолжительности процесса сгорания jz на Tg1 и Tmax показано на рисунке 6. Оптимальное значение jz = 85° ПКВ при m=0,5 обусловлено оптимальными значениями расхода топлива и температур. Влияние угла опережения подачи топлива q на a, Tg1, Tmax, pmax, bе показано на рисунке 7. Оптимальный угол q = -20° ПКВ. При таком значении получается меньшие температуры Tg1 и Tmax и давление pmax, наибольший a, минимальный bе. Результаты моделирования занесены в таблицу 1. Рисунок 2-Зависимость угла начала открытия выпускных клапанов от показателей работы двигателя Рисунок 3 – Зависимость угла перекрытия клапанов от показателей работы двигателя. Рисунок 4 – Зависимость угла закрытия впускных клапанов от показателей работы двигателя.
Рисунок 5 – Влияние температуры воздуха на входе в цилиндр.
m=0____; m=0,5_ _ _ _; m=1…….. Рисунок 6 – Влияние продолжительности процесса сгорания на Tmax, Tg1, bi при различных показателях характера сгорания. Рисунок 7- Влияние угла опережения подачи топлива на a, Tg1, Tmax, pmax, bе.
Таблица 1 – Результаты моделирования по программе «Импульс»
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.) |