Аналіз робочого процесу суднового малообертового дизеля

Abstract

Проведено аналіз методів моделювання робочих процесів дизелів.У сфері сучасних методів розрахунку робочих процесів дизелів склалися два напрями: термодинамічних та чисельних методів. Останні ґрунтуються на вирішенні завдань механіки рідини та газу засобами комп'ютерного моделювання. Розрахунок процесу згоряння в термодинамічних моделях зводиться до визначення швидкості тепловиділення, яка залежить від швидкості згоряння палива dx/dφ.Встановлено невирішене завдання розрахунку згоряння палива з ураху-ванням реальних характеристик сумішоутворення та кінетики реакцій окиснення.Запропоновано робочу методику розрахунку характеристик тепловиді-лення за індикаторними діаграмами.При розробці методики розрахункуddx прийнято такі припущення:- не враховані втрати на дисоціацію продуктів згоряння, що становлять умови згоряння в дизелі 0,2-0,7%;- не проведено коригування нижчої теплоти згоряння на величину почат-кової температури продуктів реакції та зміну складу газової суміші, що становить 0,8%.Слід зазначити, що ці припущення частково компенсують один одного. Проведено обробку індикаторної діаграми суднового малообертового дизеля.Наступним етапом аналізу робочого процесу є дослідження процесу зго-ряння. Передбачено створення інформаційного середовища для фізико-хімічних процесів у циліндрі дизеля.При великому різноманітті уявлень про механізм формування факела, а також роль різних факторів у процесах сумішоутворення та згоряння базовим у всіх феноменологічних підходах є опис поведінки краплі розпиленого палива.З урахуванням цієї обставини аналіз, а згодом синтез робочого процесу виконано з урахуванням закономірностей прогріву і випаровування окремої краплі.Наведено методику аналізу процесів сумішоутворення та алгоритм під-готовки даних для оцінки умов процесу згоряння. Використано комбінований підхід: поєднання феноменологічного та стохастичного методів.Кінцевим результатом аналізу процесу згоряння є визначення величини коефіцієнта швидкості хімічного реагування бімолекулярної схеми згоряння палива.Проведено аналіз характеристик сумішоутворення та згоряння по індика-торній діаграмі та осцилограмі паливоподачі дизеля. Отримано регресійні рів-няння для коефіцієнта швидкості згоряння бімолекулярної реакції. Як визначальні прийняті чотири фактори: температура газів у циліндрі, сумарна частка згорілого палива, концентрація палива, підготовленого до згоряння та концентрація кисню. Коефіцієнт детермінації (множинний коефіцієнт коре-ляції) регресійної залежності становив R2 = 0,9169.