Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения - Автореферат
Моделирование процесса самовоспламенения метано-воздушной смеси в газодизеле. Результаты экспериментальных исследований по улучшению эффективных показателей дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения.
Аннотация к работе
Улучшение эффективных показателей дизеля с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха 4ЧН 11,0/12,5 при работе на природном газе путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Вятская государственная сельскохозяйственная академия» Научный руководитель: доктор технических наук профессор Защита диссертации состоится 27 марта 2009 г. в 1330 на заседании диссертационного совета Д 220.060.05 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, Санкт-Петербург-Пушкин, Академический проспект, д. 2529, С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.Научную новизну работы представляют: - результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ПГ на процесс сгорания, характеристики тепловыделения, мощностные, экономические и токсические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ с камерой сгорания ЦНИДИ; На защиту выносятся следующие основные результаты исследований: - результаты лабораторно-стендовых и теоретических исследований влияния применения ПГ на процесс сгорания, характеристики тепловыделения, мощностные, экономические и токсические показатели дизеля 4ЧН 11,0/12,5 с ПОНВ с камерой сгорания ЦНИДИ; На основании вышеизложенного имеются основания полагать, что улучшение эффективных показателей дизеля с ПОНВ 4ЧН 11,0/12,5 при работе на ПГ путем совершенствования процессов сгорания и тепловыделения является актуальной научной задачей, имеющей важное народнохозяйственное значение и практическую значимость. Jeдт = [(? - 1) Qдт / RTI] (мдт / Мдт) / (мдт / Мдт мг / Мг мв / Мв); (42) dm1к/d? = Nu ln [1 (Tm-Тк) Ср / Lдт] ак ? Мдт / [4(1 - ак / lcp) Ср n]; (43) lcp = = 0,364 Dkc ak , (44) где ?, ?, ?, S - соответственно относительные температура, давление, объем, скорость пламени; мдт, мг, мв - соответственно массы запальной порции ДТ, ПГ и воздуха, поступающие в камеру сгорания (КС) за один цикл; Мдт, Мг, Мв - соответственно молекулярные массы ДТ, ПГ и воздуха; ? = мп / mi - массовая доля продуктов сгорания; ? - степень превращения смеси; ?г, ?дт - кислородные стехиометрические коэффициенты для ПГ и ДТ; ?f - стехиометрический коэффициент для ПГ по воздуху; kf - константа скорости; s, Е - порядок химической реакции и энергия активации; ?t - фактор турбулизации; St - нормальная скорость турбулентного пламени; Su - текущая нормальная скорость пламени; Sui - нормальная скорость пламени в момент ?i; ut - скорость турбулентного переноса; D, Vc - диаметр цилиндра и объем КС; Сдт - мольная теплоемкость ДТ; R - газовая постоянная; Ті - температура в КС в момент воспламенения; ? - показатель политропы сжатия МВС; ?i - степень сжатия в момент воспламенения запальной порции ДТ; Lдт - мольное значение энтальпии испарения ДТ; Q - мольный тепловой эффект реакции; Nu - критерий Нуссельта; Ср - мольная теплоемкость при постоянном давлении топливовоздушной смеси около капли; ? - коэффициент теплопроводности топливовоздушной смеси; lcp - средний размер очага горения; i - количество факелов ДТ в КС; ак - средний диаметр капли; m1к - масса капли; Dkc - диаметр КС; V1 - объем топливного факела, приходящийся на одну каплю; N - число капель ДТ; ? - угол раскрытия факела; ?дт - плотность ДТ; r - радиус кривошипа. (60); (61), где - относительный угол ПЗВ; ji - угол, соответствующий ПЗВ, градус п.к.в.; jвпр - продолжительность впрыскивания, градус п.к.в.; n - частота вращения коленчатого вала, мин-1; rдт - плотность ДТ, г/см3; Qвпр, Q - угол опережения впрыскивания ДТ, соответственно, в градусах п.к.в. и радианах; Qнв - безразмерная температура в момент начала впрыскивания; Кт, А - коэффициенты характеризующие свойства ДТ; y - отношение характеристик выделения и стока теплоты; a, a1 - коэффициенты, зависящие от конструктивных параметров дизеля и параметров топливоподачи; Тнв - температура заряда в момент начала впрыскивания, К; ЦЧ - цетановое число ДТ; n1 - средний показатель политропы сжатия на участке от момента начала впрыскивания до ВМТ; Vc - объем цилиндра при положении поршня в ВМТ, см3; Vнв - объем цилиндра в момент начала впрыскивания, см3; Кф - безразмерная характеристика стока теплоты; iv,i - относительная степень испарения топлива за ПЗВ; - количество ДТ, приходящееся на 1 кг МВС в цилиндре; Смвс - теплоемкость МВС, КДЖ/(кг•К); qtepm.