Напорная магистраль

Всасывающая магистраль.

Рассмотрим участок 13 (трубопровод):

Для него запишем граничные условия: , т.к. высота совпадает с осью сравнения;

, , - ускорение свободного падения, подставим в уравнение Бернулли и получим:

т.к. трубопровод имеет форму цилиндрического канала, то скорость на вход и выходе равны и уравнение Бернулли запишется в виде:

Рассмотрим участок 12 (отвод):

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 11 (трубопровод):

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 10 (датчик расхода):

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 9 (трубопровод):

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 8 (фильтр из металлической сетки):

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 7 (отвод):

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 6 (трубопровод)

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 5 (запорный кран):

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 4 (трубопровод):

Подставим в уравнение Бернулли получим:

Рассмотрим участок 3 (насос подкачки):

Искомое давление бака определяется

Находим давление в баке для нормально работы насоса 14.

Проверяем условие

Т.к. условие не выполняется, то необходимо ставить подкачивающий насос.

Находим давление, которое должен создавать подкачивающий насос.

Определим перепад давления в подкачивающем наосе:

Мощность подкачивающего насоса.

Напорная магистраль

Определяем распределение статического давления в напорной магистрали.

Давление в камере сгорания.

Давление торможения перед форсункой 29

Статическое давление перед форсункой 29

Рассмотрим участок 28 (колено):

Граничные условия тогда уравнение Бернулли примет вид:

Рассмотрим участок 27 (трубопровод):

Условие: считаем, что топливный коллектор с форсункой расположен в горизонтальной плоскости, тогда , тогда уравнение Бернулли примет вид:

Рассмотрим участок 25 (тройник):

Граничные условия тогда уравнение

Бернулли примет вид:

Рассмотрим участок 26 (давление перед форсункой)

Рассмотрим участок 24 (трубопровод):

Граничные условия:

Рассмотрим участок 22 (тройник)

Граничные условия:

Рассмотрим участок 23 (давление перед форсункой)

Рассмотрим участок 21 (трубопровод)

Граничные условия:

Рассмотрим участок 20 (тройник)

Граничные условия:

Рассмотрим участок 19 (трубопровод)

Подставим в уравнение Бернулли и получим:

Рассмотрим участок 28a (колено):

Граничные условия:

Рассмотрим участок 18 (фильтр из металлической сетки):

Рассмотрим участок 17 (трубопровод):

Граничные условия:

Рассмотрим участок 16 (отвод):

Рассмотрим участок 15 (трубопровод):

Рассмотрим участок 14 (топливный насос высокого давления):

Давление на выходе из насоса

Мощность насоса.

При расчете топливной системы, давление перед форсунками получается неодинаковым в результате различных гидравлических потерь и разного расположения элементов, для нормальной работы двигателя оно должно быть одинаковым. Поэтому рассчитывают перепады давления между общими для всех форсунок сечением перед каждой форсункой. Общим сечением удобно считать сечение перед первым приточным тройником системы. При расчете используется, как и для всасывающей магистрали, так и для напорной магистрали уравнение Бернулли. Сравниваются полученные перепады давления p_i - p_i+i. В качестве базовой выбирается та форсунка, давление которой от общего сечения изменилось на большую величину. Следовательно, можно вычислить разницу между перепадом от общего сечения до базовой форсунки и перепадами давления от общего сечения до остальных форсунок. В дальнейшем можно считать, что эти разницы в перепадах можно обеспечить введением в систему перед остальными форсунками дополнительных гидравлических сопротивлений, например, жиклеров.

Полученные результаты расчетов заносятся в таблицу. По полученным данным строятся графические зависимости (см. графическую часть построения давления p₁ и р₂ по участкам, т.е. индекс «1» - на входе, индекс «2» - на выходе из участка). Аналогично этому строятся зависимости pgz₁ и pgz₂, а также pu₁² /2 и pu₂ ²/2. Для каждой зависимости выбирается свой масштаб и указываются на чертеже.

Расчет форсунки.

Теоретическая скорость истечения:

Расход через одну форсунку:

G₁= G/m, где т -число форсунок

G₁ = 0,192 / 6 = 0,032 кг/с.

Теоретическая площадь отверстия форсунки:

F₁ = G₁/ ри_ф.теор.

F₁= 0,032 /794,5 96,509 = 4,173 10^-7 м²

Диаметр отверстия:

Для приближенного расчета примем:

= 0,63- коэффициент сужения струи;

= 0,66 - коэффициент расхода;

=0,98 — коэффициент скорости.

С учетом несовершенства сужения струи:

Действительный коэффициент расхода форсунки:

Действительная площадь отверстия форсунки:

F_ф = G₁/ и_ф.теор.)

F_ф= 0,032 /(0,62 794,5 96,509)= 6,727 10^-7 м²

Действительный диаметр форсунки:

Параметры всасывающей и напорной магистрали.

№	Элемент	кПа	кПа	P1 кПа	кПа	P2 кПа	кПа	кПа
1.	Бак
2.	Вход в трубопровод
3.	Насос подкачивающий
4.	Трубопровод
5.	Запорный кран
6.	Трубопровод
7.	Отвод
8.	Фильтр
9.	Трубопровод
10.	Датчик расходометра
11.	Трубопровод
12.	Отвод
13.	Трубопровод
14.	Насос
15.	Трубопровод
16.	Отвод
17.	Трубопровод
18.	Фильтр
18а	Колено
19.	Трубопровод
20.	Тройник
21.	Трубопровод
22.	Тройник
23.	Форсунка
24.	Трубопровод
25.	Тройник
26.	Форсунка
27.	Трубопровод
28.	Колено
29.	Форсунка

Вывод.

В напорной магистрали, как и во всасывающей отсчет величины ведется от выбранной оси сравнения.

Таким образом, топливная система предназначена для подачи топлива из бака в камеру сгорания. Подача осуществляется с помощью насоса. В систему входят устройства для регулирования расхода и очистки топлива. Напорная магистраль: от насоса до камеры сгорания, содержит форсунки для распыления топлива. Система трубопроводов представляет собой ряд гидравлических сопротивлений: местных и путевых, на которых происходит падение давления.

Насос должен обеспечивать требуемый расход топлива. Он должен преодолеть гидравлические сопротивления в системе и топливо должно быть впрыснуто в камеру сгорания В заданным перепадом давления. В результате расчета необходимо найти перепад давления на насосе, представляющий собой разность давлений на выходе и входе из него. Расход и перепад давления (степень повышения давления) в насосе являются исходными данными для подбора наcoca по каталогу или для его расчета. Самое низкое давление скорее всего будет на входе в насос. Для надежной работы насоса это давление должно превышать давление насыщенных ров на величину антикавитационного запаса. Распределение давления в системе расчитывается от того места, где оно известно: на входе в насос для всасывающей магистрали и камеры сгорания для напорной магистрали.

Поиск по сайту: