Таблица 7.1 Статистические данные
Состав топлива |
Минимальная температура выхлопных газов Т0К0/0С* |
Скорость волны сжатия С, в м/с из экспериментов |
Максимальная температура выхлопных газов Т0Кn/0С* |
Скорость волны сжатия С, в м/с из экспериментов |
Коэффициент р* |
Метанол 80%; Касторка 20% |
403 / 130 |
458,684 |
605 / 332 |
562,006 |
261,02809 |
Метанол 70%; Касторка 30% |
387 / 114,3 |
447,247 |
581 / 308 |
548,000 |
258,43717 |
Метанол65%;КАСТ20%;Нитро15% |
453 / 180 |
480,761 |
680 / 412 |
601,003 |
255,11188 |
Б-95 95%; МК-22 5% |
552 / 279 |
470,909 |
883 / 610 |
600,000 |
200,86573 |
Б-95 90%; МК-22 5%; Ацетон 5% |
546 / 273 |
462,059 |
873 / 600 |
593,000 |
195,51122 |
Низшая и высшая среднестатистические показатели температуры при экспериментах. Минимальную температуру Т0К0 можно считать базовой для дальнейших расчетов, т.к. она, практически, совпадает с температурой выхлопных газов указанных топлив для двигателей без ГДН.
Таким образом, чтобы определить скорость волны сжатия при любой температуре (в Т0К - градусах Кельвина) достаточно провести простое вычисление с «р» для конкретного топлива.
Сп = (2Т0К*р)0,5; (5)
Возникает вопрос, а при какой температуре нужно определять скорость? Помогут дополнительные данные, которые с достаточной точностью могут указать рабочую температуру для конкретного двигателя с конкретным топливом, при конкретных внешних условиях. Они должны заменить «Т0К» в формуле 5.
Сп = {2[Т0С-20+ Т0К0]*[Рат+0,001(Вот- Вот0)]*К*р)}0,5 ; м/с (6)
где Т0С-20+ Т0К0- Достоверная низшая температура продуктов сгорания в ГДН, складывается из температуры окружающей среды с вычетом температуры на момент определения Т0К0 и собственно, низшей температуры выхлопных газов в ГДН указанной в таблице.
Рат– атмосферное давление в «технических атмосферах.
1ат = 1кг/см2= 98066,5 Па = 735,561 мм ртутного столба;
0,001(Вот-Вот0)- 1/1000 часть разницы между относительной влажностью окружающей
среды с относительной влажностью на момент определения Т0К0. Может принять как положительное так и отрицательное значение.
К-теплонапряженность системы
р – индивидуальный для среды, безразмерный коэффициент (Таблица 7.1).
Установив скорость волны сжатия определим расстояние от зеркала поршня до вершины конфузора. У нас есть расчетные обороты двигателя и данные об условиях эксплуатации. Мы определили скорость поршня и коэффициент теплонапряженности. Из таблицы 3 и с помощью формулы 5 нашли «Сп».
Длина ГДНL=0,5[1:( n рез:60)]:360 *Cп*Фв (м); (7)
где 0,5 - показатель половины длины волны сжатия;
[1:( n рез:60)]:360 см. Формулу 3;
Сп-скорость волны сжатия в м/с находим по формуле 5;
Фв-фаза выхлопа ДВС в угловых градусах;
n рез-расчетная частота вращения вала мин-1.
Зная кубатуру ДВС и скорость поршня, по графику на рисунке 7 находим объем ГДН.
В формуле Вишневского фазы были, а здесь оказались не нужными. На самом деле все проще.
Особенность классического 2-х тактного ДВС в том что фазы выхлопа и перепуска симметричные относительно ВМТ и НМТ[8]. Волна сжатия смещается (при правильной настройке) тоже симметрично (от момента приоткрытия выхлопного окна до момента закрытия). Величина выхлопного окна влияет на быстроходность мотора, а перепуск на мощность. Оба окна нельзя до бесконечности увеличивать. Фаза выхлопа в первую очередь связана с эксплуатационными требованиями к ДВС, а фаза перепуска, при этом, должна быть максимальной. Но какой? Обратимся к фактам. За время выхлопа, одновременно происходят продувка цилиндра, вытеснение рабочей смеси из цилиндра и возвращение рабочей смеси из ГДН в цилиндр. Самое время вспомнить, что поршень движется не с постоянной скоростью, а от 0 м/с в НМТ до максимума по синусоиде. Мы до сих пор говорили только о средней скорости поршня, и все расчеты велись от средней скорости, что абсолютно корректно для волны сжатия и прочих процессов в ГДН. Чего нельзя сказать о процессах в двигателе. Попытка теоретического обоснования займет много места. Сошлюсь только на принцип из газовой динамики – потери давления в потоке пропорциональны квадрату скорости движения смеси, в данном случае, в перепускных окнах. Следовательно, максимальная площадь перепускных окон обеспечивает наименьшие потери, а вместе с ними и лучшее наполнение надпоршневого пространства свежей смесью. Из принципа неразрывности потока, следует, что весь объем надпоршневого пространства, с момента приоткрытия перепуска, заполнен двумя средами, замещающими одна другую. Скорость этого замещения зависит от соотношения площадей окон к объему пространства: чем больше выхлопное окно, тем быстрее по времени выходят продукты сгорания, и чем больше перепускные окна, тем быстрее и качественнее происходит замещение.
Информация по теме:
Расчёт количество постов в зоне ТР
nтр = n1 + n2 (3.34) Камаз: nтр1 = n1 + n2 = 0,35 + 0,18 » 0,53 поста где n1 = Тпост.тр. / (Dр.г. • Ссм. • Тсм. • Рп • ηп) = 3651 / (365 • 1 • 8 • 2 • 0,9) = 0,69 где Тпост.тр. = (∑Ттр / 100) • Спост.р. = (10431 / 100) • 35 = 3651 чел-ч ∑Ттр = 10431 чел-ч (3.31) Спост.р. = 35% (при ...
История автосервиса
Сначала немного истории. 1908 год, США, Детройт. Генри Форд начинает выпуск модели автомобиля, на этот раз с индексом «Т». Цель – сделать автомобиль обычной вещью каждодневного потребления. Создав надежный автомобиль, Форд развертывает его массовое производство, впервые организовав сборку на конвей ...
Расчет устойчивости морских подводных трубопроводов
при воздействии волн и течений
Глубоководный участок Для трубопроводов, укладываемых на глубоководных участках трассы, волновые воздействия можно не учитывать. Устойчивость трубопровода будет обеспечена, если его наименьший вес подобран в соответствии с условием: (2.12) где KH – коэффициент надежности устойчивого положения трубо ...