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 |   ...   | 2 | 3 ||

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ »«¬–“» ¬—–  ...»

-- [ Страница 4 ] --

компанией «NEXANS». За счет более гладкой – использование компактных проводов внешней структуры AERO-Z имеют примерно марки AERO-Z. на 30–35 % меньшее аэродинамическое сопро Рассмотрим в данные мероприятия. тивление ветровым нагрузкам, что приводит к В период эксплуатации в России основным резкому снижению «пляски» проводов, это об фактором противодействия гололедно-ветро- легчает работу опор и гирлянд при сильных вым нагрузкам на ВЛЭП является плавка голо- ветрах и сокращает эксплуатационные расходы.

леда. Многократная плавка приводит к таким Благодаря плотной скрутке снижается коррозия негативным последствиям, как перегрев прово- провода и электрические потери на 10–15 %, дов, сокращение срока службы, большие поте- повышается механическая прочность конст ри электроэнергии на плавку гололеда. Выгод- рукции [4].

ной альтернативой внедрения плавки гололеда Актуальной остается задача выбора опти на проводах и грозозащитных тросах может мального варианта строительства воздушной стать только реконструкция линий с усилением линии электропередачи в экстремальных ме их механической стойкости [2]. теорологических условиях. Для оценки эконо Одним из перспективных направлений раз- мической эффективности инвестиций в меро вития электрических сетей является строитель- приятия по предотвращению гололедно-ветро 78 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Снижение системного ущерба У сист опре вых аварий можно предложить следующую ме тодику расчета. деляется снижением параметра потока отказов В качестве критерия экономической эффек- от гололеда при внедрении мероприятий по по тивности примем чистый дисконтированный вышению надежности:

доход (ЧДД), определяемый по выражению: l У сист = (1 2 ) ВЛ У ед, (6) Э Зi Т ЧДД i = i max, (1) t t =1 (1 + E ) где 1 – параметр потока отказов от гололеда где i – номер варианта;

Эi – системный эффект на 100 км ВЛ;

2 – параметр потока отказов в год t, оцениваемый снижением ущерба от го- при внедрении мероприятий по повышению лоледно-ветровых аварий при внедрении меро- надежности;

lВЛ – расчетная длина ВЛ, км;

приятий;

Т – период сравнения;

З i – затраты У ед – среднее значение капиталовложений на на внедрение и функционирование мероприя восстановление поврежденных участков ВЛ оп тий в год t, куда входят все затраты, необходи рееляется по формуле:

мые для сооружения, реконструкции, функцио У ед = К л lв, (7) нирования и ликвидации объектов, требуемых для осуществления мероприятий;

Е – норма где К л – капиталовложения в линию;

lв – дли дисконта.

на линии, подлежащая восстановлению после Капитальные затраты в каждый вариант гололедной аварии.

можно определить по укрупненным стоимост Снижение ущерба от аварийных ограниче ным показателям с учетом индекса цен на ний потребителей электроэнергии У потр опре 2006/07 год.

деляется по формуле:

(2) Зi = К лин + Иt + Иф + И пот.э, lВЛ где К лин – капиталовложения в линию;

Иt – У потр = (1 2 ) Wав y уд (8) общие годовые эксплуатационные расходы без где W = P t – среднее значение ава учета амортизации;

И ф – финансовые издерж- ав peз ср вос рийного недоотпуска электроэнергии для дан ки, равные выплатам процентов по кредиту;

ного класса напряжения ВЛ на одно поврежде И пот.э – затраты на возмещение потерь элек ние;

– коэффициент учитывающий воз троэнергии, используемой для плавки гололеда peз можности электроэнергетической системы по Ипот.э = Wпл n Ц, (3) резервированию ВЛ;

Pср – средняя мощность, где Wпл – расход электроэнергии на единич передаваемая по ВЛ;

tвос – среднее время вос ную плавку гололеда;

n – число плавок в тече ние года;

Ц – тариф на электроэнергию. становления поврежденного участка, сут 24, ч;

Расход электроэнергии на единичную пла- y уд – удельный ущерб от аварийного недоот вку: пуска электроэнергии, руб./(кВт·ч).

Wпл = U пл I пл tпл, (4) На основе предложенной методики приво где U пл, I пл, t пл – напряжение, ток и время дится сравнительный анализ внедрения меро приятий по повышению надежности ВЛ 220 кВ плавки соответственно.

длиной 30 км.

Мероприятие является наиболее оптималь Средняя мощность, передаваемая по ВЛ, ным (эффективным), если обеспечивается мак Рср= 150 МВт. Удельный ущерб от аварийного симальное значение ЧДД среди n сравнивае недоотпуска электроэнергии y уд = 3 долл/кВт·ч мых вариантов.

[6]. Примем, что после гололедной аварии вос Системный эффект Эi в год t, оцениваемый становлению подлежат 11 км ВЛ. Время вос снижением ущерба от гололедно-ветровых ава рий при внедрении мероприятий [5]: становления 11 км ВЛ tвос = 5сут 24ч;

peз – (5) Эi = У сист + У потр, 0,5;

Е = 10 %;

горизонт расчета Т = 15 лет. Рай он по гололеду – III (по ПУЭ-7), нормативное где У сист – снижение системного ущерба;

ветровое давление 650 Па. Базовые стоимост У потр – снижение ущерба от аварийных огра- ные показатели приведены к ценах 2006 года.

ничений потребителей электроэнергии. Срок реконструкции 3 года с одинаковым объ ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Таблица Результаты расчетов Вариант Показатель Ед. изм.

1 2 3 Тип опор шт. ЖБО ЖБО ММО ММО Пролет м 160 96 320 Кол-во опор шт. 187 313 94 Марка провода АС АС АС АERO-Z Наличие плавки гололеда есть нет нет нет Капиталовложения в линию млн. руб. 65,7 53,8 58,82 291, Стоимость потерь электроэнергии млн. руб. 1,56 1,42 1,42 1, У сист млн. руб. 7,47 3,79 7,59 8, У потр млн. руб. 152,69 162,08 155,0 166, Системный эффект, Эi млн. руб. 160,16 165,8 162,59 174, ЧДД млн. руб. 611,5 721,4 700,1 576, чить при использовании современных компо емом по годам. Срок возврата кредита – 3 года зитных проводов и многогранных металличе с выплатой 15 % в год. Время плавки гололеда ских опор, так как они имеют больший срок t пл = 1,4 ч за два цикла. Время пробной плав службы, меньшие потери электроэнергии, ки t пр = 0,05 ч. Во всех вариантах использова а также повышенную механическую прочность.

ны полимерные изоляторы. По данным инсти Для окончательного принятия решения о вне тута «Энергосетьпроект» параметр потока от дрения мероприятий по повышению надежно казов от гололеда на 100 км ВЛ 220 кВ составит сти ВЛЭП в экстремальных условиях необхо 1 = 0,073 отказ/год.

димо провести многокритериальную оценку Вариант 1 – основным фактором противо с учетом фактора неопределенности.

действия экстремальным нагрузкам на воздуш ной линии электропередачи является плавка БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК гололеда. Опоры промежуточные железобетон ные типа ПБ220-1, провод сталеалюминевый 1. Яковлев, Л. В. Повышение надежности воздушных ли марки АС 400/51. ний на стадиях проектирования и эксплуатации / Л. В. Яков лев, Ф. Л. Коган, Р. С. Каверина // Электрика. № 1, 2008.

Вариант 2 – увеличение механической 2. Дьяков, Ф. А. Эксплуатация ВЛ 330500 кВ в услови прочности линии за счет сокращения на 40 % ях экстремальных гололедно-ветровых воздействий. Внед расстояния между железобетонными опорами рение системы автоматического наблюдения за гололедом / типа ПБ220-1. Провод АС 400/51. Ф. А. Дьяков // Энергетик, 2005. № 6. С. 2026.

Вариант 3 – используется подвеска провода 3. Линт, Н. Г. Экономика строительства линий элект ропередачи на стальных многогранных опорах / Н. Г. Линт, марки АС 400/51 на многогранные металличе С. Е. Казаков, О. В. Семенко // Электро, 2007. № 6.

ские опоры ПМ 220-1 (оцинкованные).

С. 4753.

Вариант 4 – для повышения механической 4. Куликов, А. С. AERO-Z – высокотехнологичные прочности ВЛЭП предусмотрена подвеска про- провода для высоковольтных линий электропередач / вода AERO-Z на металлических многогранных А. С. Куликов // Линии электропередачи 2008: Проекти рование, строительство, опыт эксплуатации и научно опорах.

технический прогресс. Третья Российская с международ Результаты расчетов приведены в табл. 1.

ным участием научно-практическая конференция. Ново Вывод. Рассмотренные результаты расчетов сибирск, 2008.

показывают, что все предложенные варианты 5. Диагностика, реконструкция и эксплуатация воз по ЧДД равноценны, т. е. различаются не бо- душных линий электропередачи в гололедных районах:

учеб. пособие / И. И. Левченко, А. С. Засыпкин, А. А. Ал лее, чем на 20 %. Поэтому в экстремальных го лилуев, Е. И. Сацук. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – лоледно-ветровых условиях экономически мо 448 с.: ил.

жет быть оправдано строительство линии элек- 6. Справочник по проектированию электрических се тропередачи без применения плавки гололеда. тей / Под ред. Д. Л. Файбисовича. – 2-е изд., перераб. и Наибольший системный эффект можно полу- доп. – М.: ЭНАС, 2007. – 352 с.: ил.

80 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 621. А.Н. Шилин1, д-р техн. наук, Е. Г. Зенина2, канд. техн. наук, Н. В. Арванитаки3, преподаватель АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Волгоградский государственный технический университет (e-mail: eltech@vstu.ru) Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) Волгоградский филиал Московский энергетический институт (ТУ) филиал в г. Волжском Приведен анализ использования схем замещения при моделировании асинхронного двигателя. Рассмот рены основные условия, обеспечивающие нормальную работу двигателя при частотном регулировании.

Приведены результаты моделирования механических и энергетических параметров асинхронного двигателя при частотном регулировании с использованием схем замещения.

Ключевые слова: электрические машины, асинхронные двигатели, частотно-регулируемый электропривод.

The analysis of use of equivalent circuits is resulted at modelling the asynchronous engine. The basic conditions providing normal work of the engine at frequency regulation are considered. Results of modelling of mechanical and power parameters of the asynchronous engine are resulted at frequency regulation with use of equivalent circuits.

Keywords: electric mashine, induction motors, VFD.

В настоящее время одним из приоритетных В качестве характеристик асинхронных направлений развития науки и техники является электродвигателей используются следующие разработка и внедрение энергосберегающих функциональные зависимости и параметры: ме технологий. Практически все современное тех- ханическая характеристика M=f(n) или M=f(s), нологическое оборудование содержит в своем зависимость тока статора от нагрузки I=f(M), составе различные электромеханические приво- кратность максимального момента KM=Mmax/Mном, ды. Необходимо отметить, что среди них срав- кратность пускового тока KI=Iпуск/Iном, КПД () нительно велика доля мощных приводов. Оче- и коэффициент мощности cоs. При частотном видно, что одним из резервов экономии электро- анализе энергетических потерь необходимо энергии является минимизация энергетических также исследовать как зависят от частоты ос потерь в электроприводах. Энергетическая эф- новные параметры.

фективность электропривода зависит в большой Модель асинхронного двигателя с постоян степени от режима его работы. Поэтому для ис ными параметрами активного R и реактивного следования влияния режима работы электропри X сопротивлений может быть представлена в вода на его энергетические потери необходима виде двух схем замещения Т-образной и Г- об математическая модель электропривода. Боль разной. На рис. 1 представлена: Т-образная шая часть потерь электропривода приходится на схема замещения.

электрические машины. Поскольку основные При использовании в качестве модели потери электрических машин являются функ асинхронного двигателя схемы замещения при циями частоты тока, то и модель энергетических нимаются следующие допущения:

потерь машины целесообразно представлять как 1) параметры двигателя R и X не зависят от функцию частоты. В качестве моделей электри частоты и тока нагрузки, т. е. принимаются по ческих машин в инженерной практике широко стоянными величинами;

используются схемы замещения.

Рис. 1. Т-образная схема замещения асинхронного двигателя ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ 2) проводимость поперечной (намагничи- листами стали магнитопровода. При малых вающей) ветви принимают постоянной, т. е. f значениях =, т. е. при низких частотах f, намагничивающий ток пропорционален прило- f ном женному напряжению и не зависит от нагрузки;

получается и слишком низкое входное напря 3) не учитываются добавочные потери от жение, по сравнению с которым становится со потоков рассеяния при нагрузке;

измеримым падение напряжения в первичной 4) гармонические составляющие в моменте обмотке статора. При частотах f 10 Гц для двигателя не учитываются.

обеспечения достаточной величины макси Применение схем замещения позволяет в значительной мере приблизиться к изучению U = мального момента отступают от правила процессов, происходящих в асинхронной ма- f шине, а моделирование с использованием схем = const и снижают напряжение пропорциональ замещения – наиболее простой и наглядный но меньше, чем частоту. Поэтому при анализе метод, широко применяемый в инженерной изменение частоты будем проводить в диапазо практике.

не от 10 до 1000 Гц при постоянной нагрузке на При частотном регулировании синхронная валу, а, следовательно, с учетом сделанных до 60 f скорость асинхронного двигателя n1 = уп- пущений, при изменении напряжения пропор p ционально частоте.

равляется изменением частоты f питающей се- Исследование энергетических частотных ти. Для обеспечения постоянства величины характеристик выполним на примере асин магнитного потока в воздушном зазоре при хронного двигателя 4А 100 S4 со следующими частотном управлении должны поддерживаться номинальными параметрами: Uном=380 В;

U R1=0,078 Ом;

X1=0,089 Ом;

Xm=2,2 Ом;

R2=0, = соnst и учитывать постоянным отношение Ом;

X2=0,13 Ом;

sном=4,1;

ном=85%;

cos=0,82;

f KM=2,33.

ся вид нагрузки. Выполнение этого условия по Для Т-образной схемы замещения (рис.1) зволит избежать возрастания индукции и соот уравнение напряжения Uab, приложенного к ветственно роста потерь в магнитопроводе, ветви намагничивания, имеет вид:

а также нарушения изоляционного слоя между • U R1 + jX L1 a + jb • • U ab = = U 1, (1) 1 1 1 c + jd + + R1 + jX L1 Rm + jX Lm R2 + Rмex + jX L s тические характеристики рассчитывать с уче 1 s где Rмex = R2 ;

том заданных и рассчитанных электрических s параметров схемы замещения.

R Результаты моделирования представлены a = Rm 2 + Rмex X Lm X L 2 ;

s на рис. 2–4.

R Потребляемая мощность асинхронного дви b = X Lm 2 + Rмex + X L 2 Rm ;

гателя:

s P ( f ) = 3 U1 ( f ) I1 ( f ) cos 1 ( f ). (2) R c = 2 + Rмex ( R1 + Rm ) + R1 Rm s Мощность потерь складывается из потерь X Lm ( X L1 + X L 2 ) X L1 X L 2 ;

мощностей на сопротивлениях схемы замеще ния и добавочных потерь, принимаемых рав R d = 2 + Rмex ( X L1 + X Lm ) + ными 10 % от механической мощности:

s P ( f ) = Pe1 ( f ) + Pe 2 ( f ) + Pm ( f ) + Pдоб ( f ) = + Rm ( X L1 + X L 2 ) + R1 ( X L 2 + X Lm ).

= 3 I1 ( f ) R1 + 3 I 2 ( f ) R2 + 2 При моделировании будем учитывать зави симость реактивных сопротивлений схемы за +3 I m ( f ) Rm + 0,1 Pмех ( f ), мещения от частоты, а механические и энерге 82 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ где Pмех ( f ) = Pвп ( f ) Pв2 = номинальный момент – Mn ( f ) = ' ' = 3 U 1 ( f ) I 2 ( f ) cos 2 3 I 2 ( f ) R2. (3) R КПД асинхронного двигателя (рис. 2): 3 p U12 ( f ) P ( f ) P2 ( f ) P (f) s = ;

(5) ( f ) = 1 =1. (4) R P(f) P(f) 2 f 2 + R1 + ( X L1 + X L 2 ) 1 s Механические параметры асинхронного двигателя (рис. 3):

Рис. 2. Зависимости КПД (f) и коэффициентов мощности статора cos1(f) и ротора cos2(f) асинхронного двигателя при частотном регулировании Рис. 3. Зависимости номинального Mn(f), пускового Mp(f) и максимального Mmax(f) моментов асинхронного двигателя при частотном регулировании ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Рис. 4. Зависимости кратностей пускового Ктp(f) и максимального Кmax(f) моментов асинхронного двигателя при частотном регулировании пусковой момент – ном изменении частоты изменяются нелинейно.

Особенно чувствительным к такому регулиро Mp( f )= ванию оказался пусковой момент – зависимость 3 p U12 ( f ) R пускового момента от частоты имеет явно вы = ;

(6) раженный максимум на частотах порядка 2 f ( ( R1 + R2 ) + ( X L1 + X L 2 ) ) 2 30…40 Гц, а кратность пускового момента рез ко уменьшается с увеличением частоты и на максимальный момент – частотах более 60 Гц становится меньше еди M max ( f ) = ницы.

3 p U12 ( f ) 1 Зависимость КПД от частоты также имеет =. (7) явно выраженный максимум на частоте поряд 2 2 f R + ( R )2 + X + X ( L1 L 2 ) 1 ка 40…100 Гц. Потери с увеличением частоты и питающего напряжения растут медленнее, Кратности моментов (рис. 4): чем входная мощность.

кратность пускового момента – Значение КПД на частоте 50 Гц близко к Mp( f ) параметрам, заложенным в проектные расчеты K тp ( f ) = ;

(8) двигателя (погрешность – 3 %), что говорит об Mn ( f ) удовлетворительном схождении результатов кратность максимального момента – моделирования.

M max ( f ) Таким образом, разработанная модель по K max ( f ) =. (9) зволяет обоснованно выбирать режимы частот Mn ( f ) но-регулируемого электропривода, обеспечи вающие минимальные потери энергии и необ Анализ результатов моделирования показы ходимые механические характеристики.

вает, что механические параметры при линей 84 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 621.43. С. Н. Шумский, канд. техн. наук, К. В. Приходьков, канд. техн. наук, В. Н. Костычев, аспирант МОДЕЛИРОВАНИЕ СТОХАСТИЧНОСТИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДВС С ИСКРОВЫМ ЗАЖИГАНИЕМ НА РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА Волгоградский государственный технический университет (e-mail: tig@vstu.ru) Рассмотрены принципы моделирования стохастичности процесса образования начального горения в двигателях с искровым зажиганием на режиме холостого хода. Предложен способ моделирования случайных вариаций коэффициента остаточных газов.

Ключевые слова: поршневые ДВС, искровое зажигание, межцикловая неидентичность, режим холостого хода.

Stochastic model the process of formation the initial burning in a spark ignition engines on a idle conditions are considered. The mode of modelling the casual variations of residual`s gases factor is offered.

Key words: piston ICE, spark ignition, cycle to cycle variation, idle conditions.

цесса в целом связана с МЦН формирования Работа автомобильного двигателя на режи начального очага (НО) горения при зажигании ме холостого хода (х.х.) занимает значитель электрической искрой, предлагается составить ную долю времени в условиях современного такую математическую модель на основе вос городского движения. Сокращение потребле произведения стохастичности образования НО.

ния топлива двигателем на этом режиме приве В частности, предлагается взять за основу сто дет к заметному снижению общего эксплуата хастическую математическую модель образо ционного расхода. На режиме х.х. расход топ вания НО, рассмотренную в работе Г. Н. Зло лива можно снизить, уменьшив частоту враще тина и др. [1]. В этой модели стохастичность ния коленчатого вала двигателя. Однако, как процесса воспроизводится путем формирова показывает опыт, с понижением частоты вра ния случайным образом искривленного фронта щения на х.х. сильно начинает возрастать не турбулентного пламени на поверхности НО.

равномерность частоты вращения коленчатого Система уравнений, описывающая случайный вала двигателя, вследствие увеличения неиден процесс формирования поверхности НО в каж тичности протекания процессов воспламенения дый момент времени, включает уравнения со и сгорания от цикла к циклу. Известный способ стояния и сохранения энергии, массы, а также повышения стабильности частоты вращения уравнение, учитывающее скорость изменения коленчатого вала двигателя на режиме х.х. за реальной площади поверхности фронта пламе счет обогащения топливовоздушной смеси ве ни на границе НО. Модель позволяет анализи дет к увеличению выбросов продуктов непол ровать влияние на процесс развития НО таких ного сгорания и потому неприемлем. факторов, как турбулентность и случайные ва В связи со сказанным, представляет интерес риации величины коэффициента избытка воз поиск дополнительных возможностей сниже духа топливовоздушной смеси в зоне электро ния межцикловой неидентичности (МЦН) и со дов свечи зажигания. Вместе с тем, можно ответственно частоты вращения при сохране предполагать, что на режиме х.х. существен нии величины коэффициента избытка воздуха в ную роль в формировании уровня МЦН начи топливовоздушной смеси. Такой путь решения нают играть вариации количества остаточных задачи требует углубленного изучения природы газов в цилиндре и выделения энергии в искро МЦН с учетом особенностей рассматриваемого вом разряде.


режима работы.

Для учета вариаций выделения энергии в Существенную помощь в исследованиях искровом разряде используем подход, предло причин МЦН на режиме х.х. и в поиске путей женный в работе Г. Н. Злотина и др. [2]. Со уменьшения такой неидентичности могут ока гласно этому подходу вариации величины зать математические модели, воспроизводящие энергии, выделившейся в искровом разряде, стохастичность процессов воспламенения и связаны с вариациями пробивного напряжения, сгорания. Так как согласно результатам боль величина которого определяет радиус и темпе шого числа исследований МЦН рабочего про ратуру ядра начального очага. Предполагается, что канал искрового разряда имеет цилиндри Работа выполнена под руководством доктора техни ческую форму, а вся энергия в момент пробоя ческих наук, профессора Е. А. Федянова ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ подводится в него изохорно. После завершения сбора данных о пробивных напряжениях, соз пробоя канал принимает сферическую форму с данной С. Н. Шумским и Ю. И. Моисеевым [4], тем же объемом. Этот сферический объем показал, что вариации пробивного напряжения адиабатно расширяется до радиуса ядра НО. на холостом ходу являются случайной величи Исходя из рассмотренной физической картины, ной, изменяющейся по нормальному закону радиус ядра НО можно определить как распределения (пример гистограммы пробив ных напряжений представлен на рис. 1). Это 3 Vb rb 0 = 3, (1) дает возможность в модели получать цикловые 4 значения пробивных напряжений, задаваясь где Vb0 – объем ядра. средним значением и среднеквадратичным от В свою очередь, клонением этой величины.

1/ k T' Vbo = rch ds u, (2) Tu где ds – межэлектродный зазор свечи зажига ния.

Температуру ядра НО определяем по фор муле k Tu k Tb 0 = Tu' (3) ', Tu Рис. 1. Гистограмма пробивных напряжений на режиме где Тu – температура свежей смеси;

Тu’ – темпе- холостого хода в двигателе ВАЗ- ратура газа в результате пробоя искрового про Сложность воспроизведения межцикловых межутка.

вариаций количества остаточных газов от цик Считая, что в фазе пробоя напряжение на ла к циклу заключается в том, что их доля г разрядном промежутке свечи зажигания, а, сле в текущем цикле зависит от результатов проте довательно, и ток в искровом канале линейно кания процесса сгорания в предыдущем цикле:

зависят от времени, выражение для радиуса ка Ta pr нала пробоя можно получить в виде r =, (6) pa Tr Ta pr rch = A 1/ 6 I 1/ 3 1/ 2, (4) где Та – температура в конце впуска;

pа – где А – коэффициент, учитывающий свойства давление в конце впуска;

Тг– температура оста газа в разрядном промежутка;

– длительность точных газов от предыдущего цикла;

pг – фазы пробоя;

I – ток искрового разряда к мо давление остаточных газов от предыдущего менту завершения пробоя межэлектродного цикла.

промежутка [3].

Для того чтобы преодолеть указанную Ток искрового разряда к моменту заверше сложность, предлагается перед моделировани ния пробоя межэлектродного промежутка дос ем случайного процесса формирования НО в тигает своего максимального значения данном цикле производить расчет всего инди Cсв I = U пр (5), каторного процесса в предыдущем цикле, опи Lсв раясь на выполненный расчет формирования начального очага в этом же предыдущем цикле.

где Ссв и Lсв – емкость и индуктивность свечи Расчет индикаторного процесса в ходе сгорания зажигания соответственно;


Uпр – пробивное на ведем, основываясь на определении средней пряжение.

скорости распространения турбулентного пла Для того чтобы, используя рассмотренный мени. Начальным положением фронта пламени выше способ определения параметров ядра НО, является граница НО в момент завершения его получить в модели правильную картину влия формирования.

ния вариаций пробивного напряжения Uпр на Для определения средней скорости распро режиме холостого хода на вариации процесса странения турбулентного пламени используем формирования НО, необходимо знать закон модель «погружения». Согласно этой модели, распределения значений Uпр на этом режиме.

массовая скорость выгорания топливовоздуш Ряд экспериментов, проведенных нами на дви ной смеси пропорциональна скорости «погру гателе ВАЗ 21083 с использованием системы 86 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Рассмотренная выше математическая мо жения» турбулентных молей во фронт пламени.

дель позволяет воспроизводить стохастические Для определения последней необходимо знать вариации рабочего процесса двигателя с искро скорость турбулентных пульсаций, которая вым зажиганием на холостом ходу с учетом пропорциональна частоте вращения коленчато всех основных особенностей этого режима.

го вала двигателя. Коэффициент пропорцио нальности является калибровочным парамет БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ром, в модели его величина подбирается на ос нове экспериментальных данных о скорости 1. Злотин, Г. Н. Моделирование стохастичности воз действия турбулентности на развитие начального очага сгорания в двигателе конкретной модели. Не горения при искровом зажигании / Г. Н. Злотин, А. Ю. Сви обходимые для вычисления скорости выгора- тачев, Е. А. Федянов // Химическая физика. – 2001. – ния значения ламинарной скорости пламени Т. 20. – № 7. – С. 105–111.

определяем по справочным данным [6]. 2. Злотин, Г. Н. Развитие начального очага горения гомогенной топливовоздушной смеси в цилиндре ДВС / Зная в каждый момент времени массу сго Г. Н. Злотин, К. В. Приходьков, С. Н. Шумский // Двига ревшей топливовоздушной смеси, можно опре- телестроение. – 2007. – № 3. – С. 7–10.

делить положение фронта пламени. При этом 3. Брагинский, С. И. К теории развития канала искры / следует учитывать, что площадь поверхности С. И. Брагинский // ЖЭТФ. – 1958. – № 6. – С. 1548–1557.

4. Моисеев, Ю. И. Статистические характеристики фронта пламени меняется по углу поворота ко пробивного напряжения на свечах зажигания двигателей ленчатого вала в соответствии с геометрией легкого топлива : дис. … канд. техн. наук: 05.04.02 : за камеры сгорания. После завершения сгорания щищена 28.12.1999 / Ю. И. Моисеев. – Волгоград, 2000. – расчет параметров состояния продуктов сгора- 139 с.

5. Tabaczynski R.J., Ferguson C.R., Radhakrishnan K.A.

ния в цилиндре ведем вплоть до начала выпус Turbulent Entrainment Model for Spark Ignition Engine Com ка по уравнению политропного процесса. Тем- bustion.- SAE Preprints, s.a.770647, 1977, 17p.

пературу остаточных газов принимаем равной 6. Козаченко, Л. С. Горение бензино-воздушных сме температуре продуктов сгорания в момент сей в турбулентном потоке / Л. С. Козаченко // Изв. АН СССР, ОХН. – 1960. – № 1. – С. 45–52.

выпуска. Давление остаточных газов принима 7. Расчет автомобильных и тракторных двигателей:

ем в соответствии с экспериментальными дан- учеб. пособие для вузов / А. И. Колчин [и др.]. – М. :

ными [7]. Высш. школа, 1980. – 400 с.

Научное издание ИЗВЕСТИЯ Волгоградского государственного технического университета № 7 (55), 2009 г.

С е р и я "ПРОЦЕССЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ" (Выпуск 2) Межвузовский сборник научных статей Редактор А. К. Саютина Компьютерная верстка Е. В. Макаровой Темплан 2009 г. Поз. № 71.

Подписано в печать 00.10.2009. Формат 6084 1/8. Бумага офсетная.

Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл. печ. л. 10,23. Уч.-изд. л. 9,32.

Тираж 150 экз. Заказ Волгоградский государственный технический университет.

400131 Волгоград, просп. им. В. И. Ленина, 28, корп. 1.

Отпечатано в типографии Волгоградского государственного технического университета.

400131 Волгоград, пр. им. В. И. Ленина, 28, корп. 7.

К СВЕДЕНИЮ АВТОРОВ В сборнике научных статей "Известия высших учебных заведений", серия "Процессы преобразования энергии и энергетические установки" публикуются статьи, которые содержат результаты теоретических и экспериментальных ис следований в области тепло- и электроэнергетики, направленных на улучшение показателей тепловых двигателей и совершенствование методов моделирования и диагностики электроустановок.

Вопрос об опубликовании статьи или ее отклонении решает редакционная коллегия сборника, которая утверждается ректором университета, ее решение является окончательным. Редколлегия направляет представленный для издания материал на рецензирование.

Рукопись должна быть набрана и сверстана в текстовом редакторе Word и распечатана на лазерном принтере в режиме полной загрузки тонера. Формат бумаги А4 (210297 мм).

Для ускорения подготовки издания необходимо представлять файлы статей на дискетах или компакт-дисках (CD) в полном соответствии с распечатанным оригиналом. Дискета должна быть вложена в отдельный конверт, на этикетке дискеты указываются фамилии авторов статьи.

При наборе текста следует соблюдать следующие требования: поля – верх нее – 2,0 см, нижнее – 3,0 см, левое – 2,5 см, правое – 2,5 см;

шрифт Times, кегль 14, интервал полуторный.

Текст набирается с применением автоматического переноса слов, перед знаками препинания (в том числе внутри скобок) пробелы не допускаются, по сле них ставится один пробел. Разрядка слов не допускается, следует избегать перегрузки статей большим количеством формул, рисунков, таблиц. Для набора символов в формульном редакторе MS Equation (MS Word) использовать уста новки (Стиль/Размеры) только по умолчанию;

рисунки должны быть выполне ны в редакторах векторной графики, таких как CorelDRAW или в любом при ложении к Word. Допускается сканирование рисунков в программе Microsoft Photo Editor.

Инициалы и фамилия автора (авторов) пишутся над заглавием статьи. Ниже заглавия, перед основным текстом, указывается организация или предпри ятие, в котором работает автор статьи. В конце статьи ставится полное название учреждения, которое рекомендует статью для публикации, дата и подпись ав тора (всех авторов).

Литературные ссылки должны быть оформлены в соответствии с ГОСТ 7.1– "Библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления". Библиографический список использованной литерату ры, составленный в порядке упоминания в тексте, дается в конце статьи;

связь с основным текстом осуществляется цифровым порядковым номером в квадрат ных скобках в строке. Подстрочные ссылки не допускаются.

Иностранные фамилии и термины в тексте следует приводить в русском переводе. В библиографическом списке фамилии авторов, полное название книг и журналов приводится на языке оригинала.

Ссылки на неопубликованные работы не допускаются.

При обозначении единиц физических величин должна применяться Меж дународная система единиц (СИ).

Объем статьи не должен превышать 8 страниц бумаги формата А4, включая таблицы и библиографический список;

число рисунков – не более четырех, включая рисунки, помеченные буквами а, б, и т. д. Рекомендуется включать в сборник статьи с авторским коллективом не более четырех человек с участи ем каждого автора в одной–двух статьях.

Статьи должны представлять сжатое четкое изложение результатов, полу ченных автором без повторов приводимых данных в тексте статьи, таблицах и рисунках. К статье должны быть приложены: сведения об авторах (полное имя, отчество, фамилия, ученая степень, звание, домашний адрес, номер теле фона служебный, домашний, E-mail), документация, подтверждающая возмож ность ее открытого опубликования.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 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.