авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 ||

«Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Ю. П. Макушев, Т. А. ...»

-- [ Страница 7 ] --

Построение индикаторной диаграммы.

Построение индикаторной диаграммы двигателя производится с использованием данных расчёта рабочего процесса. Для построения диаграммы нужно знать составляющие полного объёма цилиндра, а также зависимость текущего объёма цилиндра от угла поворота ко ленчатого вала.

В Mathcad имеется системная переменная deg для перевода гра дусов в радианы. Если вами специально отключена функция Система единиц измерения, то системная переменная deg не работает и её следует самим ввести и сделать проверку.

Предварительно задаём диапазон угла через 1 гра дус поворота коленчатого вала (гпкв). Принимаем отношение длины кривошипа к длине шатуна. Объём камеры сгорания л определён ранее.

Текущий объём цилиндра в функции от угла в интервале от до 720 градусов поворота коленчатого вала [34].

На рисунке Д.1 дан график этой функции.

Рисунок Д.1 – Изменение объёма цилиндра в функции от угла поворота коленчатого вала Процесс впуска считаем протекающим при постоянном давле нии ра = 0.313 МПа.

Уравнение политропы сжатия ( Va 14.955 ;

n1 1.366 ).

Давление в конце сжатия (без учёта опережения воспламенения топлива) pc :=pсж (360)=10.394 МПа.

Объём цилиндра в конце изобарного процесса подвода тепла в теоретическом цикле л. Угол для этого объёма находим методом итераций, предварительно задаём начальное гпкв.

.

Выбор округлённого целого числа гпкв.

Итак, угол поворота коленчатого вала для точки z равен 381о.

Уравнение политропы расширения.

Построение диаграммы теоретического цикла.

Программный модуль функции давления в цилиндре от угла по ворота коленчатого вала p() для последовательно протекающих процессов впуска, сжатия, расширения и выпуска может быть записан в таком виде:

Для построения диаграммы (рисунок Д.2) задаём диапазон изменения угла.

Рисунок Д.2 – Теоретическая диаграмма дизеля, развёрнутая по углу поворота коленчатого вала На рисунке Д.3 приведена свёрнутая (на рабочем объёме) теоре тическая диаграмма дизеля.

Характерные объёмы: полный объём цилиндра л;

объём камеры сгорания л;

объём конца изобарного процес са подвода тепла л.

Рисунок Д.3 – Свёрнутая диаграмма теоретического цикла дизеля Скругление индикаторной диаграммы.

Сжатие протекает по политропе до момента начала видимого сгорания топлива в точке с'' (угол с2), который зависит от угла за держки воспламенения 5 – 18 гпкв и угла опережения впрыска 20 – 35 гпкв до ВМТ. Повышение давления в результате воспламене ния топлива начинается за с = 10 – 15 гпкв до ВМТ.

Принимаем гпкв.

Тогда угол окончания процесса сжатия по политропе и начала видимого сгорания топлива (изменяя этот угол, можно изменять рабо ту сжатия, а значит и среднее индикаторное давление), будет равен гпкв.

Давление в начале видимого сгорания (в точке с2 =с'', где кривая сжатия на диаграмме отрывается от политропы сжатия) обозначим МПа.

В результате предварительного сгорания топлива (до прихода поршня в ВМТ) действительное давление в конце процесса сжатия (в ВМТ) получается больше расчётного и лежит в пределах рсд = (1.15–1.25) рс.

Принимаем давление в ВМТ МПа.

(от давления рс2) до ВМТ На участке от начала воспламенения (до давления pcд) изменение давления от угла поворота коленчатого вала считаем линейным.

Максимальное давление сгорания в дизелях достигается при z = 10 – 15 гпкв после ВМТ. Принимаем гпкв.

Тогда угол поворота коленчатого вала, соответствующий мак симальному давлению в цилиндре в точке z1 = z', гпкв.

(точка z') изменение давления считаем На участке от ВМТ до линейным (от pcд до pz).

Горизонтальный участок процесса сгорания z1z2 = z'z'' уменьша ем до z2 с началом в точке z1 = z' и окончанием в точке z2 = z'', на пример, уменьшаем горизонтальный участок процесса сгорания с гпкв до гпкв.

Угол окончания изобарного участка (точка z2 = z'') гпкв.

Изменение давления от точки z2 максимального давления pz до точки z3 пересечения с политропой расширения считаем линейной.

Точка z3 должна на несколько градусов ( ) располагаться правее точки z zтер.ц теоретического цикла до скругления диаграм мы с координатой гпкв. Принимаем гпкв.

Тогда угол точки пересечения прямой линии z2z3 с политропой расширения гпкв.

Соответствующее давление на линии расширения МПа.

Процесс выпуска начинается с момента начала открытия выпу скного клапана в точке b1 до прихода поршня в НМТ. Опережение от крытия выпускного клапана способствует очистке цилиндра от про дуктов сгорания и уменьшает работу по выталкиванию отработавших газов. Угол опережения открытия выпускного клапана лежит в преде лах ов = 40–80 гпкв до НМТ [34]. Изменяя этот угол можно изменять работу расширения (в малых пределах). Принимаем гпкв.

Угол начала открытия выпускного клапана гпкв.

Давление в точке b1 определяем по уравнению политропы рас ширения МПа.

Давление в точке b (для 540 гпкв) МПа.

Действительное давление в НМТ (точка bд) приближённо нахо дится как среднее арифметическое от давлений pb и pr МПа.

Считаем, что заметный отрыв реальной кривой давления полит ропы расширения начинается в точке b2 после поворота коленчатого вала на 10о после начала его открытия, то есть при угле гпкв.

Давление в точке b2 находим по уравнению политропы расширения МПа.

На участке от до НМТ изменение давления от угла поворота коленчатого вала считаем линейным.

Считаем также, что давление газов становится равным давле нию pr в точке b3 при повороте коленчатого вала на 35о после НМТ, то есть при угле (этот и другие углы подбираются, исходя из полу чаемого вида скругления диаграммы) гпкв.

На участке от НМТ до изменение давления от угла поворота коленчатого вала считаем линейным.

Программный модуль для давления в цилиндре от угла поворота коленчатого вала для скруглённой диаграммы может быть записан в таком виде:

Вывод значений давлений на выпуске:

МПа;

МПа;

МПа;

МПа.

На рисунках Д.4 и Д.5 представлены соответственно развёрну тая и свёрнутая скруглённые диаграммы.

Рисунок Д.4 – Скруглённая диаграмма дизеля, развёрнутая по углу поворота коленчатого вала Рисунок Д.5 – Свёрнутая скруглённая диаграмма цикла дизеля Проверка среднего индикаторного давления. Поскольку при расчёте среднего индикаторного давления насосные потери при впус ке и выпуске не учитывались (они были отнесены к механическим по терям), то среднее индикаторное давление определяем как разность средних давлений процессов расширения и сжатия (путём расчёта со ответствующих работ под линиями сжатия и расширения – в виде суммы площадей 360 прямоугольников – и деления их на рабочий объём цилиндра Vh).

МПа;

МПа;

Среднее индикаторное давление цикла, рассчитанное по площа дям диаграммы цикла, МПа.

Ранее аналитически было найдено среднее индикаторное давле ние цикла pi = 1,8898 МПа. Относительная погрешность расчёта pi pi 0.01 %.

pi Если найденные графическим методом значения рi1 отличаются от расчётного pi более чем на 1 %, то значения рi1 можно изменить (в пределах допустимых значений), выбирая различные значения углов с, z1, z2, z3 влияющих на работы сжатия и расширения.

Литература 1 А. с. 1539353 СССР, F-2 В 29/04. Двигатель внутреннего сгорания / В. Э. Лено, Ю. П. Макушев, Г. С. Шаталов. – Павлодар :

ПИИ. № 4401877;

заявл. 01.04.1988;

опубл. 01.10.1989, Бюл. № 4.–3 с.

2 Автомобильные двигатели / под ред. М. С. Ховаха. М. :

Машиностроение, 1977. – 591 с.

3 Алексеев В. П. Физические основы процессов в камерах сгора ния поршневых ДВС : учеб. пос. по курсу «Теория рабочих процессов комбинированных ДВС» / В. П. Алексеев, Д. Н. Вырубов. – М. :

МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1977. – 84 с.

4 Болдовская Т. Е. Интегральное исчисление функции одной действительной переменной : сборник задач / Т. Е. Болдовская. – Омск : СибАДИ, 2008. – 80 с.

5 Брюханов О. Н. Тепломассообмен : учебное пособие / О. Н. Брюханов, С. Н. Шевченко. М. : Издательство АСВ, 2005. – 460 с.

6 Вибе И. И. Новое о рабочем цикле двигателей / И. И. Вибе. – М. : Машгиз, 1962. – 271 с.

7 Данко П. Е. Высшая математика в упражнениях и задачах / П. Е. Данко, А. Г. Попов, Т. Я. Кожевникова. – М. : Высш. школа, 1986. – Т.1. – 304 с.

8 Двигатели внутреннего сгорания: в 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование: учебник для вузов / В. Н. Луканин и др.;

под ред.

В. Н. Луканина и М. Г. Шатрова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. :

Высшая шк., 2005. – 400 с.

9 Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей / Д. Н. Вырубов, Н. И. Иващенко, В. И. Ивин и др.;

под ред. А. С. Орлина, М. Г. Круглова. – М. :

Машиностроение, 1983. – 456 с.

10 Ерохин В. Г. Основы термодинамики и теплотехники :

учебник для техникумов / В. Г. Ерохин, М. Г. Маханько, П. И. Самойленко.– М. : Машиностроение, 1980. – 224 с.

11 Жарова Н. Р. Обыкновенные дифференциальные уравнения / Н. Р. Жарова, А. М. Завьялов, Л. Г. Кузнецова. Омск : СибАДИ, 2002. – 164 с.

12 Зельдович Я. Б. Высшая математика для начинающих физиков и техников / Я. Б. Зельдович, И. М. Яглом. – М. : Наука, 1982. – 512 с.

13 Ильин В. А. Высшая математика : учебник / В. А. Ильин. – М. : ООО «ТК Велби», 2002. – 592 с.

14 Конкс Г. А. Поршневые ДВС. Современные принципы конструирования : учебное пособие / Г. А. Конкс, В. А. Лашко. – Хабаровск : Тихоокеан. гос. ун-т, 2006. – 560 с.

15 Кирьянов Д. В. Mathcad 15 / Mathcad Prime 1.0. – Спб. :

БХВ-Петербург, 2012. – 432 с.

16 Коньков А. Ю. Средства и метод диагностирования дизелей по индикаторной диаграмме рабочего процесса : моногр. / А. Ю. Коньков, В. А. Лашко. Хабаровск : ДВГУПС, 2007. – 147 с.

17 Краснощеков Е. А. Задачник по теплопередаче / Е. А. Краснощеков, А. С. Сукомел. – М. : Энергия, 1975. – 264 с.

18 Краткий курс теоретической механики : учеб. для втузов / С. М. Тарг. 14-е изд. М. : Высшая школа, 2004. 416 с.

19 Кудинов В. А. Техническая термодинамика: учебное пособие для втузов / В. А Кудинов, Э. М. Карташов.– М. : Высшая школа, 2000. – 261 с.

20 Кутовой В. А. Распыливание топлива дизельными форсунками / В. А. Кутовой. М. : Машиностроение, 1981. 119 с.

21 Лашко В. А. Матричные методы в расчетах крутильных колебаний силовых установок с ДВС : учебное пособие / В. А. Лашко, М. В. Лейбович. – Хабаровск Хабар. гос. техн. ун-т, 2003. – 211 с.

22 Лашко В. А. Методика оценки эффективности систем газотурбинного наддува комбинированных двигателей внутреннего сгорания : учебное пособие / В. А. Лашко, А. Н Бердник. – Хабаровск : Тихоокеан. гос. ун-т, 2006. – 118 с.

23 Левин В. Г. Физико-техническая гидродинамика / В. Г. Левин.

– М. : Физматгиз, 1959. – 699 с.

24 Ломакин А. А. Центробежные и осевые насосы / А. А. Ломакин. – М. : Машиностроение, 1966. – 362 с.

25 Лунгу К. Н. Сборник задач по высшей математике. 1 курс / К. Н. Лунгу, Д. Т. Письменный, С. Н. Федин, Ю. А. Шевченко. – М. :

Рольф, 2001. – 576 с.

26 Лышевский А. С. Распыливание топлива в судовых дизелях / А. С. Лышевский. – Л. : Судостроение, 1971. – 200 с.

27 Макушев Ю. П. Агрегаты наддува двигателей : учебное пособие / Ю. П. Макушев, С. В. Корнеев, В. В. Рындин. – Омск :

СибАДИ, 2006. – 58 с.

28 Макушев Ю. П. Упрощенный расчет турбокомпрессора для двигателя внутреннего сгорания / Ю. П. Макушев, А. Л. Иванов // Омский научный вестник. – 2008. № 4 (73). – С. 95–100.

29 Макушев Ю. П. Определение скорости и ускорения поршня с помощью производных / Т. А. Полякова, Ю. П. Макушев, П. А. Батраков // Вестник СибАДИ. – 2010. – Вып. 3 (17). – С. 914.

30 Макушев Ю. П. Системы питания быстроходных дизелей :

учебное пособие / Ю. П. Макушев. Омск : СибАДИ, 2004. 181 с.

31 Пискунов В. С. Дифференциальное и интегральное исчисление / В. С. Пискунов. – М. : Высшая школа, 2002. – 600 с.

32 Письменный Д. Т. Конспект лекций по высшей математике :

полный курс / Д. Т. Письменный. – М. : Айрис-пресс, 2007. – 608 с.

33 Половко А. М., Ганичев И. В. Mathcad для студента. – СПб. :

БХВ-Петербург, 2006. – 336 с.

34 Попык К. Г. Динамика автомобильных и тракторных двигателей / К. Г. Попык. М. : Высшая школа, 1972. 327 с.

35 Рабинович Е.З. Гидравлика : учебник для техникумов / Е. З. Рабинович, А. Е. Евгеньев. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. :

Недра, 1987. – 224 с.

36 Рындин В. В. Теплотехника : учеб пособие / В. В. Рындин, В. В. Шалай. – Омск : ОмГТУ, 2012. – 460 с.

37 Рындин В. В. Первое начало термодинамики в его становле нии и развитии : монография. – Павлодар : ПГУ им. С. Торайгырова, 2004. – 353 с.

38 Сборник задач по высшей математике. 2 курс / К. Н. Лунгу и др.;

под ред. С. Н. Федина. 4-е изд. – М. : Айрис-пресс, 2006. – 592 с.

39 Системы управления дизельными двигателями: пер. с нем.

1-е русск. изд. М.: ЗАО «За рулем», 2004. – 480 с.

40 Скурьят Эрнест. И снова «Стирлинг» / Эрнест Скурьят // Техника молодежи : 1986. № 7. С. 26–30.

41 Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И. Н. Бронштейн, К. А. Семендяев. – М. : Наука. Главная ре дакция физико-математической науки, 1981. – 720 с.

42 Топливная аппаратура автотракторных дизелей: справочник. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л. : Машиностроение. 1990. – 352 с.

43 Уокер Г. Машины, работающие по циклу Стирлинга : пер. с англ. / Г. Уокер. – М. : Энергетика, 1978. – 152 с.

44 Хак Г. Турбодвигатели и компрессоры : справочное пособие / Г. Хак. – М. : ООО Издательство «Астрель – АСТ», 2003. – 351 с.

45 Чугаев Р.Р. Гидравлика : учебник для вузов / Р. Р. Чугаев. – Л. : Энергия, 1975. – 600 с.

46 Шалай В. В. Двигатель внешнего сгорания / В. В. Шалай, Ю. П. Макушев // Омский научный вестник. 2008. № 3 (70). – С. 6571.

47 Шалай В. В. Проектирование и эксплуатация нефтебаз и АЗС :

учебное пособие / В. В. Шалай, Ю. П. Макушев. – Омск: ОмГТУ, 2010. – 296 с.

48 Шалай В. В. Расчет параметров струи впрыскиваемого жидкого окислителя / В. В. Шалай, Ю. П. Макушев // Омский научный вест ник, 2010. №1 (87). – С. 66 – 71.

Учебное издание Макушев Юрий Петрович Полякова Татьяна Анатольевна Рындин Владимир Витальевич Токтаганов Тюлеугазы Токилович ИНТЕГРАЛЬНОЕ И ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЯ В ПРИЛОЖЕНИИ К ТЕХНИКЕ Монография Под редакцией Ю. П. Макушева Технические редакторы: Д. Н. Айтжанова.

Ответственный секретарь Г. З. Сагындыкова Подписано к печати 2013 г.

Гарнитура Тimes.

Формат 29,7 х 42. Бумага офсетная Объём 13,1 уч.-изд. л.. Тираж 50 экз.

Заказ № Издательство «КЕРЕКУ»

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова 140008, г. Павлодар, ул. Ломова, 64.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.